Co je to genomový microarray?

Microarray genomu, také známý jako microarray s deoxyribonukleovou kyselinou (DNA), je typem genetické technologie, která vědcům umožňuje určit úrovně genové exprese.V živých organismech je gen exprimován, když je DNA tohoto genu dekódována řadou procesů do proteinu, který slouží specifické funkci v buňce.Měřením úrovní genové exprese v daném vzorku mohou vědci zjistit, které geny jsou nejaktivnější.Technologie mikročipů se používá zejména v medicíně pro učení o genetických aspektech nemocí, jako je rakovina.

Když je gen exprimován v organismu, DNA je dekódována do proteinu řadou kroků.Segmenty genu jsou přepsány na šablonu messengerové ribonukleové kyseliny (mRNA), což je jediná nařezaná molekula, která je komplementární k jednomu pramenu původní molekuly DNA.Tato mRNA nese genetickou informaci z jádra buňky do místa syntézy proteinů.Mikročip genomu odhaluje, které geny vytvářejí nejvíce mRNA mdash;a prodloužením, které geny fungují na nejvyšší úrovni exprese.

Mikročilí genomu je skleněný nebo křemíkový čip s řadou mikroskopických teček DNA připojených k jejímu povrchu.Specifické sekvence DNA, nazývané sondy, jsou vybrány na základě genů, které chtějí vědci studovat.Celogenomový microary obsahuje sekvence z celého genomu, zatímco zaostřený mikročilý obsahuje DNA pouze z určitých genů. Ve výzkumu nemoci by se mikročipoval použit následujícím způsobem.Nejprve by se z subjektu odebíral vzorek zdravé tkáně a nemocné tkáně.MRNA z obou vzorků by byla izolována řadou chemických technik.Každý vzorek by byl kombinován s jiným roztokem značení složeného z podjednotek známých jako nukleotidy, modifikované tak, aby zahrnovalo fluorescenci, která by se pak vázala na molekuly mRNA za účelem vytvoření fluorescenční komplementární DNA (cDNA).Například nemocný vzorek může být označen červenou fluorescencí a zdravým vzorkem se zelenou fluorescenci..To způsobuje, že se objeví různé barvy a úrovně fluorescence.Pokud by byl například vysoce aktivní gen ve vzorku, vytvořil by mnoho mRNA, která by se objevila na mikročipu jako silná fluorescenční barva.Sloučením údajů o vizuálním vzorku pomocí skeneru mohou vědci určit, zda je konkrétní gen exprimován více v nemocné tkáni nebo ve zdravé tkáni.

Ve výše uvedeném příkladu by zelená tečka naznačovala, že gen byl exprimován více ve zdravé tkáni, protože dominance zelené fluorescence naznačuje, že zdravé mRNA vzorku byly početnější než nezdravé.Červená tečka ukazuje, že gen produkoval více mRNA v nemocné tkáni a byl aktivnější za podmínek onemocnění.Žluté tečky by znamenaly, že gen je exprimován stejně ve zdravé i nemocné tkáni.Vědci mohou tyto informace použít k určení, které geny jsou aktivnější v nemocné buňce a jak takové změny ovlivňují jiné geny v buňce.Mikročipy genomu mohou být použity nejen k výzkumu a diagnostice nemocí, jako je rakovina a srdeční choroby