Co to jest mikromacierz DNA?
Technologia mikromacierzy DNA jest wykorzystywana w badaniach genetycznych i medycznych, aby umożliwić naukowcom badanie aktywności kilku tysięcy genów jednocześnie, a także relacji między nimi. W przeszłości naukowcy mogli analizować tylko kilka genów jednocześnie. Dzięki wprowadzeniu technologii mikroarararnej DNA, aktywność tysięcy genów może być monitorowana jednocześnie. Niektóre warunki zdrowotne, w których naukowcy wykorzystują tę technologię do badania aktywności genów, obejmują choroby serca, raka i otyłość. Umożliwia także naukowcom klasyfikację nowotworów na podstawie ich pochodzenia i wzorca aktywności genów w komórce nowotworowej.
Mikromacierz DNA składa się ze szkiełka o wielkości stempla, zawierającego cząsteczki zwane DNA, kodem genetycznym organizmu lub jedną z jego części. DNA umieszcza się na szkiełku w określonej sekwencji i we wzorze regularnie rozmieszczonych poziomych i pionowych linii za pomocą robota. Specyficzna sekwencja i odstępy DNA pozwalają naukowcom poznać sekwencję użytego genu (genów).
Zanim naukowiec będzie w stanie zmierzyć aktywność genu na szkiełku, należy pobrać próbkę tkanki od pacjenta, zwykle krwi. Próbka tkanki jest umieszczana w roztworze i umożliwia zbieranie mRNA, produktu z wyrażanego genu, który transportuje informacje z jądra do innych części komórki w celu wytworzenia białek. MRNA jest komplementarny do nici DNA, z której został skopiowany.
Po zebraniu mRNA naukowiec wiąże barwnik fluorescencyjny z mRNA i zostaje umieszczony na szkiełku za pomocą robota. MRNA, który jest komplementarny do DNA, wiąże się z jego dopełniaczem. Ponieważ sekwencja DNA umieszczona na szkiełku jest znana, mRNA, który wiąże się z DNA, wskazuje konkretną sekwencję DNA wyrażaną w komórce.
Aby wyświetlić geny, skaner zmierzy obszary fluorescencyjne mikromacierzy DNA. Jasność barwnika fluorescencyjnego pokazuje aktywność genu, a brak barwnika fluorescencyjnego wskazuje, że gen nie jest aktywny. Dlatego im jaśniejszy barwnik fluorescencyjny, tym bardziej aktywny jest gen. Im jaśniejszy barwnik fluorescencyjny, tym mniej aktywny jest gen.
Znajomość aktywności genu może pomóc ustalić, czy nadekspresja genu może spowodować określoną chorobę. W warunkach klinicznych, jeśli nadekspresja genu została już określona jako powodująca konkretną chorobę, od pacjenta można pobrać próbkę tkanki, a naukowiec może użyć technologii mikromacierzy DNA do pomiaru ekspresji docelowego genu, aby pomóc ustalić jeśli określony gen może być przyczyną choroby, którą ma pacjent. Mikromacierz DNA to skuteczny sposób na określenie, które geny biorą udział w wywoływaniu określonej choroby.