Cos'è un microarray genoma?

Il microarray del genoma, noto anche come microarray di acido desossiribonucleico (DNA), è un tipo di tecnologia genetica che consente agli scienziati di determinare i livelli di espressione genica.Negli organismi viventi, un gene viene espresso quando il DNA di quel gene viene decodificato attraverso una serie di processi in una proteina, che svolge una funzione specifica in una cellula.Misurando i livelli di espressione genica in un determinato campione, i ricercatori possono scoprire quali geni sono più attivi.La tecnologia di microarray viene utilizzata in particolare in medicina per conoscere gli aspetti genetici delle malattie come il cancro.

Quando un gene è espresso in un organismo, il DNA viene decodificato in una proteina attraverso una serie di passaggi.I segmenti del gene sono trascritti su un modello di acido ribonucleico di messaggeri (mRNA), una singola molecola a filo che è complementare a un filo della molecola di DNA originale.Questo mRNA porta le informazioni genetiche dal nucleo della cellula nel sito della sintesi proteica.Un microarray del genoma rivela quali geni stanno generando il maggior numero di mRNA e mdash;e, per estensione, quali geni operano al massimo livello di espressione.

Il microarray del genoma è un chip di vetro o silicio con una serie di punti microscopici di DNA attaccati alla sua superficie.Le sequenze specifiche di DNA, chiamate sonde, sono scelte in base ai geni che i ricercatori desiderano studiare.Un microarray a genoma intero contiene sequenze provenienti da tutto il genoma, mentre un microarray focalizzato contiene DNA solo da alcuni geni.

nella ricerca sulle malattie, il microarray verrebbe usato nel modo seguente.Innanzitutto, un campione di tessuto sano e tessuto malato verrebbe prelevato dal soggetto.L'mRNA di entrambi i campioni verrebbe isolato attraverso una serie di tecniche chimiche.Ogni campione verrebbe combinato con una diversa soluzione di etichettatura costituita da subunità note come nucleotidi, modificate per includere la fluorescenza, che si legarebbe quindi alle molecole di mRNA per creare DNA complementare fluorescente (CDNA).Ad esempio, il campione malato potrebbe essere etichettato con fluorescenza rossa e il campione sano con fluorescenza verde.

Quando ogni campione viene scaricato su un microarray genoma, parte del cDNA dai campioni si ibrida o legame, con il DNA sul chip.Ciò provoca compatibili colori e livelli di fluorescenza.Se un gene in un campione fosse altamente attivo, ad esempio, produrrebbe molti mRNA, che apparirebbe sul microarray come un forte colore fluorescente.Unendo i dati del campione visivo usando uno scanner, i ricercatori possono determinare se un particolare gene è espresso più nel tessuto malato o nel tessuto sano.

Nell'esempio sopra, un punto verde indicherebbe che il gene era espresso più nel tessuto sano, poiché il dominio della fluorescenza verde indica che gli mRNA del campione sano erano più numerosi di quelli malsani.Un punto rosso indica che il gene stava producendo più mRNA nel tessuto malato ed era più attivo in condizioni di malattia.I punti gialli significherebbero che il gene è espresso ugualmente nel tessuto sano e malato.I ricercatori possono utilizzare queste informazioni per determinare quali geni sono più attivi in una cellula malata e come tali cambiamenti influenzano altri geni nella cellula.I microarrays del genoma possono essere usati non solo per ricercare e diagnosticare malattie come cancro e malattie cardiache, ma potenzialmente anche per imparare a trattarli attraverso la terapia mirata.