A DNA microarray, Také se nazývá DNA čip nebo DNA microarray, skládá se ze série fragmentů DNA ukotvených na fyzickou podporu z variabilního materiálu, ať už plastu nebo skla. Každý kousek DNA představuje sekvenci komplementární ke specifickému genu.
Hlavním cílem mikročipů je srovnávací studie exprese určitých sledovaných genů. Například je běžné, že se tato technika aplikuje na dva vzorky - jeden ve zdravých podmínkách a jeden patologický - aby bylo možné určit, které geny jsou exprimovány a které nejsou ve vzorku s tímto onemocněním. Uvedeným vzorkem může být buňka nebo tkáň.
Obecně lze genovou expresi detekovat a kvantifikovat díky použití fluorescenčních molekul. Manipulace s čipy je ve většině případů prováděna robotem a lze současně analyzovat velké množství genů.
Tato nová technologie je užitečná pro širokou škálu oborů, od lékařské diagnostiky po různé molekulární biologické studie v oblasti proteomiky a genomiky..
Rejstřík článků
Mikročipy DNA (kyselina deoxyribonukleová) jsou sada specifických segmentů DNA připojených k pevné matrici. Tyto sekvence jsou komplementární s geny, které chtějí být studovány, a může existovat až 10 000 genů na cmdva.
Tyto vlastnosti umožňují systematické a rozsáhlé studium genové exprese organismu..
Informace, které buňka potřebuje k fungování, jsou zakódovány do jednotek zvaných „geny“. Některé geny obsahují pokyny pro tvorbu základních biologických molekul nazývaných proteiny..
Gen je exprimován, pokud je jeho DNA transkribována do meziproduktové molekuly RNA a exprese genu se může lišit v závislosti na úrovni transkripce tohoto segmentu DNA. V určitých případech může změna exprese svědčit o onemocněních.
Princip hybridizace umožňuje provoz mikročipů. DNA je molekula složená ze čtyř typů nukleotidů: adenin, thymin, guanin a cytosin..
Aby se vytvořila struktura dvojité šroubovice, adeninové skupiny společně s thyminem a cytosinem s guaninem. Dva doplňkové řetězce tak mohou být spojeny vodíkovými vazbami..
Pokud jde o strukturu mikročipů, existují dvě varianty: přizpůsobená komplementární DNA nebo oligonukleotidové sloučeniny a komerční mikročipy s vysokou hustotou vyráběné komerčními společnostmi, jako je Affymetrix GeneChip..
První typ microarray umožňuje analýzu RNA ze dvou různých vzorků na jednom čipu, zatímco druhá varianta je komerčního typu a má velké množství genů (například Affymetrix GeneChip má přibližně 12 000 lidských genů), což umožňuje analyzovat jeden vzorek.
Prvním krokem při provádění experimentu pomocí technologie microarray je izolace a čištění molekul RNA (může to být messenger RNA nebo jiné typy RNA).
Pokud chcete porovnat dva vzorky (mimo jiné zdravé vs. nemocné, kontrolní vs. léčba), musí být molekula izolována v obou tkáních..
Následně je RNA podrobena procesu reverzní transkripce v přítomnosti značených nukleotidů, a tak bude získána komplementární DNA nebo cDNA..
Štítek může být fluorescenční a musí být rozlišitelný mezi dvěma tkáněmi, které mají být analyzovány. Tradičním způsobem se používají fluorescenční sloučeniny Cy3 a Cy5, protože emitují fluorescenci při různých vlnových délkách. V případě Cy3 se jedná o barvu blízkou červené a Cy5 odpovídá spektru mezi oranžovou a žlutou.
CDNA se smísí a inkubují v DNA mikročipu, aby se umožnila hybridizace (tj. Dojde k navázání) cDNA z obou vzorků s částí DNA imobilizovanou na pevném povrchu mikročipu..
Vyšší procento hybridizace se sondou v microarray je interpretováno jako vyšší tkáňová exprese odpovídající mRNA..
Kvantifikace exprese se provádí začleněním čtecího systému, který přiřadí barevný kód množství fluorescence emitované každou cDNA. Například pokud se červená použije k označení patologického stavu a hybridizuje ve vyšším poměru, bude převládající červená složka.
S tímto systémem je možné znát nadexpresi nebo represi každého genu analyzovaného za obou vybraných podmínek. Jinými slovy, transkriptom vzorků hodnocených v experimentu může být známý.
Mikročipy jsou v současné době považovány za velmi silné nástroje v lékařské oblasti. Tato nová technologie umožňuje diagnostikovat nemoci a lépe porozumět tomu, jak je za různých lékařských podmínek modifikována genová exprese..
Kromě toho umožňuje srovnání kontrolní tkáně a tkáně ošetřené určitým lékem, aby bylo možné studovat účinky možného lékařského ošetření..
Za tímto účelem se srovnává normální a nemocný stav před a po podání drogy. Studiem účinku léku na genom in vivo máte lepší přehled o mechanismu jeho působení. Lze také pochopit, proč některé konkrétní léky vedou k nežádoucím vedlejším účinkům..
Rakovina je na špici seznamů nemocí studovaných pomocí DNA mikročipů. Tato metodika byla použita pro klasifikaci a prognózu onemocnění, zejména v případech leukémií..
Oblast vyšetřování tohoto stavu zahrnuje kompresi a charakterizaci molekulárních bází rakovinných buněk za účelem nalezení vzorů genové exprese, které vedou k poruchám regulace buněčného cyklu a k procesům buněčné smrti (nebo apoptózy)..
Použitím mikročipů bylo možné objasnit rozdílné profily exprese genů v medicínských podmínkách alergií, primárních imunodeficitů, autoimunitních onemocnění (jako je revmatoidní artritida) a infekčních onemocnění.
Zatím žádné komentáře