Was ist ein Genom -Microarray?

Das Genom Microarray, auch als Desoxyribonukleinsäure (DNA) -Microarray bekannt, ist eine Art von Genetik -Technologie, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die Genexpressionsniveaus zu bestimmen.In lebenden Organismen wird ein Gen exprimiert, wenn die DNA dieses Gens durch eine Reihe von Prozessen in ein Protein dekodiert wird, das eine spezifische Funktion in einer Zelle dient.Durch die Messung der Genexpressionsniveaus in einer bestimmten Stichprobe können Forscher herausfinden, welche Gene am aktivsten sind.Die Microarray -Technologie wird insbesondere in der Medizin eingesetzt, um über die genetischen Aspekte von Krankheiten wie Krebs zu lernen.

Wenn ein Gen in einem Organismus exprimiert wird, wird DNA durch eine Reihe von Schritten in ein Protein dekodiert.Die Segmente des Gens werden auf eine Messenger Ribonukleinsäure (mRNA) -Schange transkribiert, ein einzelnes gestrandetes Molekül, das zu einem Strang des ursprünglichen DNA -Moleküls komplementär ist.Diese mRNA trägt die genetischen Informationen aus dem Kern der Zelle zur Stelle der Proteinsynthese.Ein Genom -Microarray zeigt, welche Gene die meisten mRNA mdash erzeugen.und im weiteren Sinne, welche Gene auf höchstem Niveau der Expression arbeiten.

Das Genom -Microarray ist ein Glas- oder Siliziumchip mit einer Reihe von mikroskopischen DNA -Punkten an seiner Oberfläche.Die spezifischen DNA -Sequenzen, die als Sonden bezeichnet werden, werden auf der Grundlage der Gene ausgewählt, die Forscher untersuchen möchten.Ein Microarray im gesamten Genom enthält Sequenzen aus dem gesamten Genom, während ein fokussierter Microarray nur bestimmte Gene DNA enthält.

In der Krankheitsforschung würde das Microarray auf folgende Weise verwendet.Zunächst würde eine Stichprobe von gesunden Gewebe und erkranktem Gewebe aus dem Subjekt entnommen.MRNA aus beiden Proben würde durch eine Reihe von chemischen Techniken isoliert.Jede Probe würde mit einer anderen Markierungslösung aus Untereinheiten kombiniert, die als Nukleotide bekannt sind und die Fluoreszenz einbeziehen, die dann an die mRNA -Moleküle binden würde, um fluoreszierende komplementäre DNA (cDNA) zu erzeugen.Beispielsweise kann die erkrankte Probe mit roter Fluoreszenz und der gesunden Probe mit grünem Fluoreszenz markiert werden.

Wenn jede Probe auf ein Genom -Microarray gespült wird, wird ein Teil der cDNA aus den Proben hybridisieren oder mit der DNA auf der Chip binden.Dies führt zu unterschiedlichen Farben und Fluoreszenzniveaus.Wenn beispielsweise ein Gen in einer Probe hoch aktiv wäre, würde es viele mRNA erzeugen, die auf dem Microarray als starke fluoreszierende Farbe auftreten würden.Durch das Zusammenführen der visuellen Stichprobendaten mit einem Scanner können Forscher bestimmen, ob ein bestimmtes Gen im kranken Gewebe oder im gesunden Gewebe mehr exprimiert wird.

Im obigen Beispiel würde ein grüner Punkt darauf hinweisen, dass das Gen in gesundem Gewebe mehr exprimiert wurdeDa die Dominanz der grünen Fluoreszenz darauf hinweist, dass die gesunden Stichproben -mRNAs zahlreicher waren als die ungesunden.Ein roter Punkt zeigt, dass das Gen im kranken Gewebe mehr mRNAs produzierte und unter Krankheitsbedingungen aktiver war.Gelbe Punkte würden bedeuten, dass das Gen sowohl im gesunden als auch im kranken Gewebe gleichermaßen exprimiert wird.Forscher können diese Informationen verwenden, um festzustellen, welche Gene in einer erkrankten Zelle aktiver sind und wie solche Veränderungen andere Gene in der Zelle beeinflussen.Genom Microarrays kann nicht nur zur Erforschung und Diagnose von Krankheiten wie Krebs und Herzerkrankungen verwendet werden, sondern auch, um zu lernen, wie sie durch gezielte Therapie behandelt werden können.