Cos'è la profilazione dell'espressione genica?

La profilazione dell'espressione genica è un modo per misurare i livelli di attività di migliaia di geni allo stesso tempo.Identificare i modelli di espressione genica in un organismo è il prossimo passo dopo che il genoma di un organismo è stato sequenziato.Gli esperimenti di profilazione dell'espressione genica vengono generalmente condotti sull'intero genoma di un organismo contemporaneamente.La misurazione dei livelli di espressione genica in un organismo fornisce un quadro di come funzionano le cellule dell'organismo durante il ciclo cellulare o in risposta a stimoli specifici.

I geni di un organismo possono essere in uno dei due stati: accendere o spento.Quando viene acceso un gene, viene trascritto nell'RNA Messenger, che fornisce le istruzioni per creare la proteina che è codificata dal gene.Quando i geni vengono accesi, si dice che vengano espressi.Quando un gene viene spento, non viene trascritto nell'mRNA e non viene espresso.

Il DNA anche di un organismo a cellule singolo contiene migliaia di geni, ma solo una frazione di quei geni è attivata in qualsiasi momento.Il modello di espressione genica all'interno di una cellula in un determinato momento viene definito il suo profilo genico.Guardare i tipi di geni accesi in una cellula può fornire grandi quantità di informazioni significative su cellule e organismi.

In un esperimento di profilazione dell'espressione genica, la tecnologia di microarray del DNA viene utilizzata per ottenere una misurazione dell'attività relativa di geni precedentemente sequenziati.Questi esperimenti prevedono in genere la misurazione di quantità di mRNA in un ambiente di controllo e in un ambiente sperimentale, per determinare gli effetti di una o più variabili sull'espressione genica.L'uso di un controllo è importante perché stabilisce i livelli di mRNA di base per le normali condizioni cellulari.

Guardando come i livelli di mRNA cambiano in risposta agli stimoli mostra come le esigenze cellulari per le proteine cambiano in risposta a nuove condizioni ambientali.Queste informazioni sono utili a fini di ricerca puri, ma possono anche essere importanti in medicina.Ad esempio, se le cellule di carcinoma mammario sono utilizzate nella microanalisi del DNA, un profilo potrebbe mostrare che nelle cellule mammelle cancerose è attivo un certo tipo di recettore che è normalmente inattivo.Se il recettore si dimostra specifico per il cancro, potrebbe rivelarsi un bersaglio di farmaci efficace. La profilazione dell'espressione genica è stata, in effetti, usata come misura prognostica per il carcinoma mammario.Ciò è utile perché le donne nello stesso stadio della malattia possono rispondere in modo molto diverso al trattamento e hanno prognosi molto diverse.L'uso della microanalisi del DNA per accumulare profili di espressione genica ha dimostrato in almeno uno studio che un determinato profilo di espressione genica nelle cellule del carcinoma mammario è correlato a una prognosi sfavorevole.Questa applicazione della tecnologia di profilazione dell'espressione genica aiuta a identificare le donne che possono beneficiare di un trattamento più aggressivo.