Hva er en genommikroarray?

Genommikroarray, også kjent som en deoksyribonukleinsyre (DNA) mikroarray, er en type genetikkteknologi som lar forskere bestemme nivåer av genuttrykk. I levende organismer kommer et gen uttrykt når DNA fra det genet blir dekodet gjennom en serie prosesser til et protein, som tjener en spesifikk funksjon i en celle. Ved å måle nivåer av genuttrykk i en gitt prøve, kan forskere finne ut hvilke gener som er mest aktive. Mikroarray -teknologi brukes spesielt i medisin for å lære om de genetiske aspektene ved sykdommer som kreft.

Når et gen uttrykkes i en organisme, dekodes DNA til et protein gjennom en serie trinn. Segmenter av genet blir transkribert på en messenger ribonukleinsyre (mRNA) mal, et enkelt strandet molekyl som er komplementært til en streng av det originale DNA -molekylet. Dette mRNA bærer den genetiske informasjonen ut av cellen til cellen til proteinsyntese. Et genom mikroarray rekalvekjøtt hvilke gener som genererer mest mRNA - og i forlengelse, hvilke gener som opererer på det høyeste ekspresjonsnivået.

Genommikroarray er et glass eller silisiumbrikke med en serie mikroskopiske prikker av DNA festet til overflaten. De spesifikke sekvensene av DNA, kalt sonder, er valgt basert på genene som forskere ønsker å studere. En hel-genom mikroarray inneholder sekvenser fra hele genomet, mens en fokusert mikroarray inneholder DNA fra bare visse gener.

I sykdomsforskning ville mikroarrayen bli brukt på følgende måte. For det første ville en prøve av sunt vev og syke vev bli hentet fra motivet. MRNA fra begge prøvene ville bli isolert gjennom en serie kjemiske teknikker. Hver prøve vil bli kombinert med en annen merkeløsning som består av underenheter kjent som nukleotider, modifisert for å inkludere fluorescens, som villeBind deretter til mRNA -molekylene for å lage fluorescerende komplementært DNA (cDNA). For eksempel kan den syke prøven være merket med rød fluorescens og den sunne prøven med grønn fluorescens.

Når hver prøve skylles på et genommikroarray, hybridiserer noe av cDNA fra prøvene, eller bindingen, med DNA på brikken. Dette fører til at forskjellige farger og nivåer av fluorescens vises. Hvis et gen i en prøve var svært aktiv, for eksempel, ville det produsere mange mRNA, som ville vises på mikroarrayen som en sterk lysstofffarge. Ved å slå sammen de visuelle prøvedataene ved hjelp av en skanner, kan forskere bestemme om et bestemt gen uttrykkes mer i det syke vevet eller det sunne vevet.

I eksemplet over skulle en grønn prikk indikere at genet ble uttrykt mer i sunt vev, siden dominansen av den grønne fluorescensen indikerer at den sunne prøven mRNA var flere enn de usunne. En rød prikk indikerer atE -genet produserte flere mRNAer i det syke vevet og var mer aktiv under sykdomsforhold. Gule prikker vil bety at genet kommer til uttrykk omtrent like mye sunt og syke vev. Forskere kan bruke denne informasjonen til å bestemme hvilke gener som er mer aktive i en syk celle og hvordan slike endringer påvirker andre gener i cellen. Genmikroarrays kan ikke bare brukes til å forske og diagnostisere sykdommer som kreft og hjertesykdom, men også potensielt for å lære å behandle dem gjennom målrettet terapi.