Co to jest analiza mikromacierzy?
Analiza mikromacierzy DNA jest stosowana w biologii molekularnej i medycynie diagnostycznej w celu ustalenia, które geny w komórce są włączane w określonym momencie. Ta technika jest znana jako test multipleksowy, ponieważ może mierzyć tysiące próbek w jednym teście. Techniki mikroanalizy DNA są wykorzystywane do interpretacji danych z testów przeprowadzonych na RNA, a także DNA, w zależności od szczególnych wymagań eksperymentu.
Podstawą analizy mikromacierzy DNA jest wysoka specyficzność cząsteczek DNA oraz zdolność do wybierania unikalnych sekwencji DNA reprezentujących określony gen. Eksperyment z analizą mikromacierzy jest przeprowadzany na stałej powierzchni wykonanej ze szklanego lub silikonowego mikroukładu, na którym jest układana matryca chemiczna. Na powierzchni matrycy sondy DNA lub RNA są ustawione w szeregu w uporządkowanych rzędach.
Po ustawieniu czipu za pomocą wymaganych sond badane komórki są przygotowywane. Aby przygotować komórki, należy je rozbić, aby zawarte w nich kwasy nukleinowe mogły zostać wyizolowane. Dodaje się szereg odczynników w celu ekstrakcji i zatężenia kwasów nukleinowych zawartych w komórkach. Następnie ekstrakt kwasu nukleinowego dodaje się do mikroukładu, który następnie pozostawia się na kilka godzin, aby dać czas sondom na interakcję i związanie z komórkowymi kwasami nukleinowymi. Na koniec do układu dodaje się kolejną serię odczynników, aby zidentyfikować miejsca, w których komórkowe kwasy nukleinowe połączyły się z sondami.
Następnie stosuje się analizę mikromacierzy, aby określić, które sondy były w stanie wykryć komórkowe kwasy nukleinowe. Jest to często złożona analiza, ponieważ pojedynczy chip może zawierać dziesiątki tysięcy unikalnych sond. Kolejność sond na chipie jest przechowywana w komputerowej bazie danych, dzięki czemu można łatwo uzyskać wyniki. Korzystając z czipu i bazy danych, naukowiec może opracować listę genów, które związały się z sondami, a zatem były obecne w oryginalnym ekstrakcie komórkowym.
Technika analizy mikromacierzy jest powszechnie stosowana w profilowaniu ekspresji genów. W tego rodzaju eksperymencie mikromacierz jest konfigurowana w celu zbadania wzorów ekspresji genów w komórkach. Sondy dla genów będących przedmiotem zainteresowania znajdują się na mikromacierzy, a po zakończeniu eksperymentu analiza danych mikromacierzy może ustalić, które z badanych genów zostały włączone w określonym czasie.
Inne zastosowania tej techniki obejmują porównawczą hybrydyzację genomową i wykrywanie SNP. Porównawcza hybrydyzacja genomowa to test, który bada zawartość genomową w komórkach organizmów pokrewnych. Ten typ testu dostarcza informacji na temat genetycznych związków między różnymi gatunkami.
Wykrywanie SNP jest techniką, którą można zastosować w analizie sądowej, analizie powiązań genetycznych i ocenie ryzyka chorób genetycznych. SNP to polimorfizmy pojedynczego nukleotydu, miejsca w genomie, w których istnieją dwie możliwe sekwencje par zasad. SNP mogą dostarczyć szeregu użytecznych informacji genetycznych ze względu na fakt, że istnieją różne odmiany SNP w różnych populacjach etnicznych i geograficznych.