Τι είναι το προφίλ της γονιδιακής έκφρασης;

Η γονιδιακή έκφραση είναι ένας τρόπος μέτρησης των επιπέδων δραστηριότητας των χιλιάδων γονιδίων ταυτόχρονα.Η αναγνώριση των γονιδιακών μοτίβων έκφρασης σε έναν οργανισμό είναι το επόμενο βήμα μετά την αλληλουχία του γονιδιώματος ενός οργανισμού.Τα πειράματα προφίλ έκφρασης γονιδιακής έκφρασης πραγματοποιούνται συνήθως σε ολόκληρο το γονιδίωμα ενός οργανισμού ταυτόχρονα.Η μέτρηση των επιπέδων γονιδιακής έκφρασης σε έναν οργανισμό παρέχει μια εικόνα του τρόπου λειτουργίας των κυττάρων του οργανισμού κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου ή σε απόκριση σε συγκεκριμένα ερεθίσματα

Τα γονίδια ενός οργανισμού μπορούν να είναι σε μία από τις δύο καταστάσεις: ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται.Όταν ένα γονίδιο είναι ενεργοποιημένο, μεταγράφεται στο RNA Messenger, το οποίο παρέχει τις οδηγίες για την παρασκευή της πρωτεΐνης που κωδικοποιείται από το γονίδιο.Όταν τα γονίδια είναι ενεργοποιημένα, λέγεται ότι εκφράζονται.Όταν ένα γονίδιο είναι απενεργοποιημένο, δεν μεταγράφεται σε mRNA και δεν εκφράζεται.

Το DNA ακόμη και ενός μονοκύτταρου οργανισμού περιέχει χιλιάδες γονίδια, αλλά μόνο ένα κλάσμα αυτών των γονιδίων ενεργοποιείται ανά πάσα στιγμή.Το πρότυπο της γονιδιακής έκφρασης μέσα σε ένα κύτταρο σε ένα συγκεκριμένο χρονικό σημείο αναφέρεται ως γονιδιακό προφίλ του.Η εξέταση των τύπων των γονιδίων που ενεργοποιούνται σε ένα κύτταρο μπορεί να παρέχει μεγάλες ποσότητες σημαντικών πληροφοριών σχετικά με τα κύτταρα και τους οργανισμούς.

Σε ένα πείραμα προφίλ γονιδιακής έκφρασης, η τεχνολογία μικροσυστοιχίας DNA χρησιμοποιείται για να ληφθεί μια μέτρηση της σχετικής δραστικότητας των γονιδίων που είχαν προηγουμένως προσδιοριστεί.Αυτά τα πειράματα συνήθως περιλαμβάνουν τη μέτρηση των ποσοτήτων mRNA σε μια ρύθμιση ελέγχου και σε ένα πειραματικό περιβάλλον, για τον προσδιορισμό των επιδράσεων μιας ή περισσοτέρων μεταβλητών στην έκφραση γονιδίων.Η χρήση ενός ελέγχου είναι σημαντική επειδή καθορίζει τα επίπεδα mRNA της βασικής γραμμής για φυσιολογικές κυτταρικές συνθήκες.

Εξετάζοντας τον τρόπο με τον οποίο τα επίπεδα mRNA αλλάζουν σε απόκριση σε ερεθίσματα δείχνουν πώς οι κυτταρικές ανάγκες για τις πρωτεΐνες αλλάζουν σε απόκριση σε νέες περιβαλλοντικές συνθήκες.Αυτές οι πληροφορίες είναι χρήσιμες για καθαρούς ερευνητικούς σκοπούς, αλλά μπορούν επίσης να είναι σημαντικές στην ιατρική.Για παράδειγμα, εάν τα κύτταρα καρκίνου του μαστού χρησιμοποιούνται σε μικροανάλυση DNA, ένα προφίλ μπορεί να δείξει ότι σε καρκινικά κύτταρα μαστού ένας συγκεκριμένος τύπος υποδοχέα είναι ενεργός που είναι κανονικά ανενεργός.Εάν ο υποδοχέας αποδειχθεί ότι είναι ειδικός για τον καρκίνο, μπορεί να αποδειχθεί αποτελεσματικός στόχος φαρμάκου.

Η γονιδιακή έκφραση του προφίλ έχει, στην πραγματικότητα, ως προγνωστικό μέτρο για τον καρκίνο του μαστού.Αυτό είναι χρήσιμο επειδή οι γυναίκες στο ίδιο στάδιο της νόσου μπορούν να ανταποκριθούν πολύ διαφορετικά στη θεραπεία και να έχουν πολύ διαφορετικές προγνώσεις.Χρησιμοποιώντας μικροανάλυση DNA για τη δημιουργία προφίλ έκφρασης γονιδίων έδειξε σε τουλάχιστον μία μελέτη ότι ένα συγκεκριμένο προφίλ γονιδιακής έκφρασης σε κύτταρα καρκίνου του μαστού συσχετίζεται με κακή πρόγνωση.Αυτή η εφαρμογή της τεχνολογίας προφίλ έκφρασης γονιδίων βοηθά στον εντοπισμό γυναικών που μπορούν να επωφεληθούν από την πιο επιθετική θεραπεία.