Gen ekspresyon profili, aynı anda binlerce genin aktivite seviyesini ölçmenin bir yoludur. Bir organizmada gen ekspresyon paternlerini tanımlamak, bir organizmanın genomunun sekanslanmasından sonraki adımdır. Gen ekspresyonu profilleme deneyleri genellikle bir organizmanın tüm genomunda bir kerede gerçekleştirilir. Bir organizmada gen ekspresyon seviyelerinin ölçülmesi, organizmanın hücrelerinin hücre döngüsü sırasında veya spesifik uyaranlara cevap olarak nasıl çalıştığının bir resmini sağlar.
Bir organizmanın genleri iki durumdan birinde olabilir: açık veya kapalı. Bir gen açıldığında, gen tarafından kodlanan proteini yapmak için talimatlar veren haberci RNA'ya kopyalanır. Genler açıldığında, ifade edildikleri söylenir. Bir gen kapatıldığında, mRNA'ya kopyalanmaz ve ifade edilmez.
Tek hücreli bir organizmanın bile DNA'sı binlerce gen içerir, ancak bu genlerin sadece bir kısmı herhangi bir zamanda açılır. Belirli bir zamanda bir hücredeki gen ekspresyonunun modeli gen profili olarak adlandırılır. Bir hücrede çalıştırılan gen türlerine bakmak, hücreler ve organizmalar hakkında büyük miktarda önemli bilgi sağlayabilir.
Bir gen ekspresyonu profilleme deneyinde, daha önce sıralanmış genlerin nispi aktivitesinin bir ölçümünü elde etmek için DNA mikrodizi teknolojisi kullanılır. Bu deneyler tipik olarak, bir veya daha fazla değişkenin gen ekspresyonu üzerindeki etkilerini belirlemek için bir kontrol ortamında ve deney ortamında, mRNA'nın ölçülmesini içerir. Bir kontrolün kullanılması önemlidir, çünkü normal hücresel koşullar için bazal mRNA seviyeleri oluşturur.
MRNA seviyelerinin uyaranlara cevaben nasıl değiştiğine bakmak, proteinlerin hücresel ihtiyaçlarının yeni çevresel koşullara cevaben nasıl değiştiğini göstermektedir. Bu bilgi saf araştırma amaçları için kullanışlıdır, fakat tıpta da önemli olabilir. Örneğin, eğer meme kanseri hücreleri DNA mikroanalizinde kullanılıyorsa, bir profil kanserli meme hücrelerinde, normalde aktif olmayan belirli bir reseptör tipinin aktif olduğunu gösterebilir. Alıcının kansere özgü olduğu gösteriliyorsa, etkili bir ilaç hedefi olduğu kanıtlanabilir.
Aslında gen ekspresyonu profili, meme kanseri için prognostik bir ölçü olarak kullanılmıştır. Bu yararlıdır çünkü hastalığın aynı evresindeki kadınlar tedaviye çok farklı tepki verebilir ve çok farklı prognozları olabilir. Gen ekspresyon profilleri oluşturmak için DNA mikroanalizinin kullanılması, en az bir çalışmada meme kanseri hücrelerinde belirli bir gen ekspresyon profilinin zayıf prognoz ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Gen ekspresyonu profilleme teknolojisinin bu uygulaması, daha agresif tedaviden fayda görebilecek kadınların belirlenmesine yardımcı olur.
