O que é o perfil de expressão de gene?
O perfil de expressão gênica é uma maneira de medir os níveis de atividade de milhares de genes ao mesmo tempo. Identificar padrões de expressão gênica em um organismo é o próximo passo após o genoma de um organismo ter sido sequenciado. As experiências de criação de perfil de expressão gênica são geralmente realizadas em todo o genoma de um organismo ao mesmo tempo. Medir os níveis de expressão gênica em um organismo fornece uma imagem de como as células do organismo funcionam durante o ciclo celular ou em resposta a estímulos específicos.
Os genes de um organismo podem estar em um de dois estados: ligado ou desligado. Quando um gene é ativado, ele está sendo transcrito para o RNA mensageiro, que fornece as instruções para a produção da proteína codificada pelo gene. Quando os genes são ativados, diz-se que estão sendo expressos. Quando um gene é desligado, ele não está sendo transcrito para o mRNA e não está sendo expresso.
Até o DNA de um organismo unicelular contém milhares de genes, mas apenas uma fração desses genes é ativada a qualquer momento. O padrão de expressão gênica dentro de uma célula em um determinado momento é chamado de perfil gênico. Observar os tipos de genes ativados em uma célula pode fornecer grandes quantidades de informações significativas sobre células e organismos.
Em um experimento de criação de perfil de expressão gênica, a tecnologia de microarray de DNA é usada para obter uma medida da atividade relativa de genes previamente sequenciados. Essas experiências envolvem tipicamente medir quantidades de mRNA em um ambiente de controle e em um ambiente experimental, para determinar os efeitos de uma ou mais variáveis na expressão gênica. O uso de um controle é importante porque estabelece os níveis basais de mRNA para condições celulares normais.
Observar como os níveis de mRNA mudam em resposta a estímulos mostra como as necessidades celulares de proteínas mudam em resposta a novas condições ambientais. Esta informação é útil para fins puros de pesquisa, mas também pode ser importante na medicina. Por exemplo, se células de câncer de mama são usadas na microanálise de DNA, um perfil pode mostrar que, nas células de mama cancerosas, um certo tipo de receptor está ativo e normalmente inativo. Se for demonstrado que o receptor é específico para o câncer, pode ser um alvo eficaz do medicamento.
De fato, o perfil de expressão gênica tem sido usado como uma medida prognóstica para o câncer de mama. Isso é útil porque as mulheres no mesmo estágio da doença podem responder de maneira muito diferente ao tratamento e ter prognósticos muito diferentes. O uso da microanálise de DNA para criar perfis de expressão gênica mostrou em pelo menos um estudo que um certo perfil de expressão gênica em células de câncer de mama se correlaciona com um mau prognóstico. Esta aplicação da tecnologia de perfil de expressão gênica ajuda a identificar mulheres que podem se beneficiar de um tratamento mais agressivo.