Działanie mikromacierzy oparte jest na zasadzie komplementarności par Watsona - Cricka pomiędzy badanym RNA/DNA, a kilkudziesięcio-nukleotydową sekwencją zastosowanej sondy. Badany materiał genetyczny wprowadzony na powierzchnię mikromacierzy ulega reakcji hybrydyzacji z oligonukleotydami odpowiednich sond, które występują w wielu egzemplarzach na określonych polach mikromacierzy. Ilość zhybrydyzowanych transkryptów określa się na podstawie intensywności wywołanej fluorescencji wyznakowanych nukleotydów. Fluorescencja wzbudzana jest za pomocą lasera i jest ona proporcjonalna do ilości cząsteczek mRNA określonego genu w badanej próbce. Takie podejście pozwala na zmierzenie poziomu ilości transkryptu (tj. ekspresji) tysięcy genów w relatywnie krótkim czasie, a to z kolei dostarcza bezcennych informacji na temat procesów, jakie indukowane są w komórkach [8].
Wraz z rozwojem techniki mikromacierzy sukcesywnie poszerzano zakres wykorzystania metody w takich dziedzinach jak:
- diagnostyka (wdrożenie systemów mikromacierzy zrewolucjonizowało badania opierające się na mechanizmach zaburzeń genetycznych, które są przyczyną wielu schorzeń molekularnych, w tym chorób nowotworowych)
- farmakologia – technologia mikromacierzy posiada szerokie zastosowanie w farmakogenomice. Farmakogenomika zajmuje się badaniem korelacji między odpowiedzią terapeutyczną leków, a genetycznym profilem pacjentów. Analiza porównawcza genów w patologicznej i normalnej komórce, pozwoli na biochemiczną identyfikację białek syntetyzowanych przez zmienione geny. Naukowcy mogą wykorzystać te dane do syntezy leków, które będą wpływać na zmienione białka i ograniczać ich skutki [10].
- medycyna – diagnostyka chorób i prognozowanie ich przebiegu [5]. Technologia mikromacierzy DNA pozwala naukowcom dowiedzieć się więcej na temat różnych chorób, takich jak choroby serca, choroby psychiczne, choroby zakaźne, a zwłaszcza badań nad rakiem [10].
- onkologia- zastosowanie techniki przekłada się przede wszystkim na możliwość porównania np. tkanki zdrowej i zaatakowanej przez nowotwór pod względem wszystkich znanych onkogenów. Z jej wykorzystaniem możliwe jest również sprawdzenie reakcji poszczególnych genów na zastosowane farmaceutyki, czy identyfikacja genów, które odpowiadają za lekooporność [14].
- badania toksykologiczne- technologia mikromacierzy stanowi solidną platformę do badań wpływu toksyn na komórki i ich przejścia na potomstwo. Toksykogenomika zajmuje się ustalaniem zależności pomiędzy wpływem substancji toksycznych na zmiany genetyczne w profilach komórek wystawionych na działanie substancji toksycznych [10].
Ponadto mikromacierze DNA wykorzystywane są do genotypowania, określania liczby kopii genów, mapowania, sekwencjonowania oraz badania oddziaływań między cząsteczkami [7].
Technologia mikromacierzy DNA pomaga w identyfikacji nowych genów, zdobywaniu wiedzy na temat ich funkcjonowania i poziomu ekspresji w różnych warunkach [10].
«
|
1
|
2 |
3
|
4
|
5
|
6
|
»
Tagi:
mikromacierze,
oligonukleotydy,
sondy,
otwrotna transkrypcja,
PCR
wstecz
Podziel się ze znajomymi
Recenzje