A DNA-mikroarray, Kallas också ett DNA-chip eller DNA-mikroarray, det består av en serie DNA-fragment förankrade till ett fysiskt stöd av variabelt material, antingen plast eller glas. Varje bit DNA representerar en sekvens som är komplementär till en specifik gen.
Huvudsyftet med mikroarrayer är den jämförande studien av uttrycket av vissa gener av intresse. Till exempel är det vanligt att denna teknik tillämpas på två prover - en under hälsosamma förhållanden och en patologisk - för att identifiera vilka gener som uttrycks och vilka som inte finns i provet med tillståndet. Nämnda prov kan vara en cell eller en vävnad.
Generellt kan genuttryck detekteras och kvantifieras tack vare användningen av fluorescerande molekyler. Manipuleringen av chipsen utförs i de flesta fall av robot och ett stort antal gener kan analyseras samtidigt.
Denna nya teknik är användbar för ett brett spektrum av discipliner, från medicinsk diagnostik till olika molekylärbiologiska studier inom proteomik och genomik..
Artikelindex
DNA (deoxiribonukleinsyra) mikroarrayer är en uppsättning specifika DNA-segment fästa till en fast matris. Dessa sekvenser är komplementära till generna som vill studeras och det kan finnas upp till 10 000 gener per cmtvå.
Dessa egenskaper möjliggör en systematisk och massiv studie av genuttrycket i en organism..
Den information som en cell behöver fungera är kodad i enheter som kallas "gener". Vissa gener innehåller instruktionerna för att skapa essentiella biologiska molekyler som kallas proteiner..
En gen uttrycks om dess DNA transkriberas till en mellanliggande budbärar-RNA-molekyl och expressionen av genen kan variera beroende på transkriptionsnivån för detta DNA-segment. I vissa fall kan förändringen i uttryck vara ett tecken på sjukdomar.
Principen för hybridisering möjliggör drift av mikroarrayer. DNA är en molekyl som består av fyra typer av nukleotider: adenin, tymin, guanin och cytosin..
För att bilda den dubbla helixstrukturen, adeningrupper tillsammans med tymin och cytosin med guanin. Således kan två komplementära kedjor förenas med vätebindningar..
När det gäller strukturen hos mikroarrayerna finns det två variationer: de anpassade kompletterande DNA- eller oligonukleotidföreningarna och de kommersiella mikrodisplayerna med hög densitet som tillverkas av kommersiella företag, såsom Affymetrix GeneChip..
Den första typen av mikroarray möjliggör analys av RNA från två olika prover på ett enda chip, medan den andra variationen är av kommersiell typ och har ett stort antal gener (till exempel Affymetrix GeneChip har cirka 12 000 mänskliga gener) som tillåter analysera ett enda prov.
Det första steget i att genomföra ett experiment med användning av mikroarray-teknik är isolering och rening av RNA-molekylerna (det kan vara budbärar-RNA eller andra typer av RNA).
Om du vill jämföra två prover (bland annat friska mot sjuka, kontroll mot behandling) måste molekylen isoleras i båda vävnaderna..
Därefter utsätts RNA för en omvänd transkriptionsprocess i närvaro av märkta nukleotider och sålunda erhålls komplementärt DNA eller cDNA..
Etiketten kan vara fluorescerande och måste kunna skiljas mellan de två vävnaderna som ska analyseras. På ett traditionellt sätt används de fluorescerande föreningarna Cy3 och Cy5, eftersom de avger fluorescens vid olika våglängder. När det gäller Cy3 är det en färg som är nära röd och Cy5 motsvarar spektrumet mellan orange och gult.
CDNA: erna blandas och inkuberas i DNA-mikroarrayen för att möjliggöra hybridisering (dvs. bindning sker) av cDNA: t från båda proverna med den del av DNA immobiliserad på den fasta ytan av mikroarrayen..
En högre andel hybridisering med sonden i mikroarrayen tolkas som ett högre vävnadsuttryck av motsvarande mRNA..
Kvantifieringen av uttrycket utförs genom att införliva ett läsarsystem som tilldelar en färgkod till den mängd fluorescens som emitteras av varje cDNA. Till exempel, om rött används för att markera det patologiska tillståndet och det hybridiserar i en högre andel, kommer den röda komponenten att vara den dominerande.
Med detta system är det möjligt att känna till överuttryck eller förtryck av varje gen som analyserats under båda valda förhållandena. Med andra ord kan transkriptomen på proverna som utvärderades i experimentet vara känd.
Microarrays betraktas för närvarande som mycket kraftfulla verktyg inom det medicinska området. Denna nya teknik möjliggör diagnos av sjukdomar och en bättre förståelse för hur genuttryck modifieras under olika medicinska tillstånd..
Dessutom möjliggör det jämförelse av en kontrollvävnad och en vävnad som behandlas med ett visst läkemedel för att studera effekterna av en eventuell medicinsk behandling..
För att göra detta jämförs det normala tillståndet och det sjuka tillståndet före och efter administrering av läkemedlet. Genom att studera läkemedlets effekt på genomet in vivo du har en bättre överblick över dess verkningsmekanism. Det kan också förstås varför vissa läkemedel leder till oönskade biverkningar..
Cancer toppar listorna över sjukdomar som studerats med DNA-mikroarrayer. Denna metod har använts för klassificering och prognos för sjukdomen, särskilt i fall av leukemier..
Undersökningsområdet för detta tillstånd innefattar komprimering och karakterisering av de molekylära baserna av cancerceller för att hitta mönster för genuttryck som resulterar i fel i regleringen av cellcykeln och i processerna för celldöd (eller apoptos)..
Genom användning av mikroarrayer har det varit möjligt att klargöra de olika expressionsprofilerna för gener i medicinska tillstånd av allergier, primära immunbrister, autoimmuna sjukdomar (såsom reumatoid artrit) och infektionssjukdomar.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.