O que é um microarray genoma?
O microarray do genoma, também conhecido como microarray do ácido desoxirribonucleico (DNA), é um tipo de tecnologia genética que permite aos cientistas determinar os níveis de expressão gênica. Nos organismos vivos, um gene é expresso quando o DNA desse gene é decodificado por uma série de processos em uma proteína, que desempenha uma função específica em uma célula. Medindo os níveis de expressão gênica em uma determinada amostra, os pesquisadores podem descobrir quais genes são mais ativos. A tecnologia de microarrays é usada particularmente na medicina para aprender sobre os aspectos genéticos de doenças como o câncer.
Quando um gene é expresso em um organismo, o DNA é decodificado em uma proteína através de uma série de etapas. Os segmentos do gene são transcritos para um modelo de ácido ribonucleico mensageiro (mRNA), uma molécula de cadeia simples que é complementar a uma cadeia da molécula de DNA original. Esse mRNA transporta a informação genética para fora do núcleo da célula até o local da síntese de proteínas. Um microarray de genoma revela quais genes estão gerando mais mRNA - e, por extensão, quais genes estão operando no mais alto nível de expressão.
O microarray do genoma é um chip de vidro ou silício com uma série de pontos microscópicos de DNA presos à sua superfície. As seqüências específicas de DNA, chamadas sondas, são escolhidas com base nos genes que os pesquisadores desejam estudar. Um microarray de genoma inteiro contém seqüências de todo o genoma, enquanto um microarray focado contém DNA de apenas certos genes.
Na pesquisa de doenças, o microarray seria usado da seguinte maneira. Primeiro, uma amostra de tecido saudável e tecido doente seria retirada do sujeito. O MRNA de ambas as amostras seria isolado através de uma série de técnicas químicas. Cada amostra seria combinada com uma solução de marcação diferente composta de subunidades conhecidas como nucleotídeos, modificadas para incluir fluorescência, que se ligariam às moléculas de mRNA para criar DNA complementar fluorescente (cDNA). Por exemplo, a amostra doente pode ser rotulada com fluorescência vermelha e a amostra saudável com fluorescência verde.
Quando cada amostra é liberada em um microarray de genoma, parte do cDNA das amostras hibridiza, ou se liga, com o DNA no chip. Isso faz com que diferentes cores e níveis de fluorescência apareçam. Se um gene em uma amostra fosse altamente ativo, por exemplo, produziria muitos mRNAs, que apareceriam no microarray como uma forte cor fluorescente. Ao mesclar os dados da amostra visual usando um scanner, os pesquisadores podem determinar se um determinado gene se expressa mais no tecido doente ou no tecido saudável.
No exemplo acima, um ponto verde indicaria que o gene foi expresso mais em tecido saudável, uma vez que a dominância da fluorescência verde indica que os mRNAs da amostra saudável eram mais numerosos do que os não saudáveis. Um ponto vermelho indica que o gene estava produzindo mais mRNAs no tecido doente e era mais ativo sob condições de doença. Pontos amarelos significariam que o gene é expresso igualmente sobre tecidos saudáveis e doentes. Os pesquisadores podem usar essas informações para determinar quais genes são mais ativos em uma célula doente e como essas alterações afetam outros genes na célula. Os microarrays do genoma podem ser usados não apenas para pesquisar e diagnosticar doenças como câncer e doenças cardíacas, mas também para aprender a tratá-las por meio de terapia direcionada.