Co to jest profilowanie ekspresji genów?

Profilowanie ekspresji genów jest sposobem na pomiar poziomów aktywności tysięcy genów jednocześnie.Identyfikacja wzorców ekspresji genów w organizmie jest kolejnym krokiem po sekwencjonowaniu genomu organizmu.Eksperymenty profilowania ekspresji genów są zwykle przeprowadzane na całym genomie organizmu jednocześnie.Pomiar poziomów ekspresji genów w organizmie zapewnia obraz funkcjonowania komórek organizmu podczas cyklu komórkowego lub w odpowiedzi na specyficzne bodźce.

Geny organizmu mogą być w jednym z dwóch stanów: włączone lub wyłączone.Po włączeniu genu jest on transkrybowany do RNA Messenger, który zawiera instrukcje tworzenia białka kodowanego przez gen.Kiedy geny są włączone, mówi się, że są wyrażane.Po wyłączeniu genu nie jest przepisywany do mRNA i nie jest wyrażany.

DNA nawet jednokomórkowego organizmu zawiera tysiące genów, ale tylko ułamek tych genów jest włączony w dowolnym momencie.Wzór ekspresji genów w komórce w określonym momencie jest określany jako jego profil genu.Patrzenie na rodzaje genów włączonych w komórce może dostarczyć dużych ilości znaczących informacji o komórkach i organizmach.

W eksperymencie profilowania ekspresji genów technologia mikromacierzy DNA jest stosowana do uzyskania pomiaru względnej aktywności wcześniej zsekwencjonowanych genów.Eksperymenty te zazwyczaj obejmują pomiar ilości mRNA w warunkach kontrolnych i w warunkach eksperymentalnych, aby określić wpływ jednej lub więcej zmiennych na ekspresję genów.Korzystanie z kontroli jest ważne, ponieważ ustala poziomy wyjściowe mRNA dla normalnych warunków komórkowych.

Patrząc na to, jak zmieniają się poziomy mRNA w odpowiedzi na bodźce, pokazuje, jak zmieniają się komórkowe potrzeby białek w odpowiedzi na nowe warunki środowiskowe.Informacje te są przydatne do czystych celów badawczych, ale mogą być również ważne w medycynie.Na przykład, jeśli komórki raka piersi są stosowane w mikroanalizie DNA, profil może wykazać, że w komórkach rakowych aktywny jest pewien rodzaj receptora, co jest zwykle nieaktywne.Jeśli wykazano, że receptor jest specyficzny dla raka, może okazać się skutecznym celem leku.

Profilowanie ekspresji genów było w rzeczywistości stosowane jako miara prognostyczna raka piersi.Jest to przydatne, ponieważ kobiety w tym samym etapie choroby mogą reagować zupełnie inaczej na leczenie i mają bardzo różne prognozy.Wykorzystanie mikroanalizy DNA w celu budowy profili ekspresji genów wykazało w co najmniej jednym badaniu, że pewien profil ekspresji genów w komórkach raka piersi koreluje ze złym rokowaniem.To zastosowanie technologii profilowania ekspresji genów pomaga zidentyfikować kobiety, które mogą skorzystać z bardziej agresywnego leczenia.