Hvad er en genommikroarray?

Genommikroarray, også kendt som en deoxyribonukleinsyre (DNA) mikroarray, er en type genetik -teknologi, der giver forskere mulighed for at bestemme niveauer af genekspression.I levende organismer udtrykkes et gen, når DNA'et af dette gen afkodes gennem en række processer til et protein, der tjener en specifik funktion i en celle.Ved at måle niveauer af genekspression i en given prøve kan forskere finde ud af, hvilke gener der er mest aktive.Mikroarray -teknologi bruges især i medicin til at lære om de genetiske aspekter af sygdomme, såsom kræft.

Når et gen udtrykkes i en organisme, afkodes DNA i et protein gennem en række trin.Segmenter af genet transkriberes til en messenger ribonukleinsyre (mRNA) -skabelon, et enkelt strandet molekyle, der er komplementært til en streng af det originale DNA -molekyle.Dette mRNA bærer den genetiske information ud af cellens kerne til stedet for proteinsyntese.En genommikroarray afslører, hvilke gener der genererer mest mRNA mdash;og i forlængelse heraf, hvilke gener der fungerer på det højeste udtryksniveau.

Genommikroarray er en glas- eller siliciumchip med en række mikroskopiske prikker af DNA fastgjort til dens overflade.De specifikke sekvenser af DNA, kaldet sonder, vælges baseret på de gener, som forskere ønsker at studere.En mikroarray med helgenome indeholder sekvenser fra hele genomet, mens en fokuseret mikroarray indeholder DNA fra kun visse gener.

I sygdomsforskning ville mikroarray blive brugt på følgende måde.Først ville der blive taget en prøve af sundt væv og sygt væv fra emnet.MRNA fra begge prøver ville blive isoleret gennem en række kemiske teknikker.Hver prøve vil blive kombineret med en anden mærkningsopløsning, der består af underenheder kendt som nukleotider, modificeret til at omfatte fluorescens, som derefter ville binde til mRNA -molekylerne for at skabe fluorescerende komplementær DNA (cDNA).For eksempel kan den syge prøve være mærket med rød fluorescens og den sunde prøve med grøn fluorescens.

Når hver prøve skylles på et genommikroarray, nogle af cDNA fra prøverne hybridiseres eller binding, med DNA på chippen.Dette får forskellige farver og niveauer af fluorescens til at vises.Hvis et gen i en prøve var meget aktivt, ville det for eksempel producere mange mRNA, som ville vises på mikroarray som en stærk fluorescerende farve.Ved at fusionere de visuelle prøvedata ved hjælp af en scanner kan forskere bestemme, om et bestemt gen udtrykkes mere i det syge væv eller det sunde væv.

I eksemplet ovenfor ville en grøn prik indikere, at genet blev udtrykt mere i sundt væv, da dominansen af den grønne fluorescens indikerer, at den sunde prøve -mRNA'er var flere end de usunde.En rød prik indikerer, at genet producerede flere mRNA'er i det syge væv og var mere aktiv under sygdomsforhold.Gule prikker ville betyde, at genet udtrykkes omtrent lige i både sundt og sygt væv.Forskere kan bruge disse oplysninger til at bestemme, hvilke gener der er mere aktive i en syg celle, og hvordan sådanne ændringer påvirker andre gener i cellen.Genommikroarrays kan bruges ikke kun til at undersøge og diagnosticere sygdomme såsom kræft og hjertesygdom, men også potentielt for at lære at behandle dem gennem målrettet terapi.