Cum se utilizează microarraele ADN în studiul genomicii

Un microarray ADN este o colecție de pete ADN atașate la o suprafață solidă. În studiul genomicii, microarray-urile ADN pot fi utilizate fie pentru a măsura simultan nivelele de exprimare ale unui număr mare de gene, fie pentru a studia diferitele regiuni ale unui genom.

Chipsurile microscopice utilizate în microarramele ADN constau din sonde foarte specifice care sunt complementare secvențelor ADN țintă. Aceste sonde pot face parte din gene. Prin urmare, fiecare spot ADN poate conține un fragment ADN special al unui genom. Informația despre secvențele genomului poate fi utilizată pentru a analiza programul transcripțional complet al unui anumit organism în timpul proceselor de dezvoltare sau răspunsuri fiziologice specifice.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt Microarraele ADN
     - Definiție, scop, puncte
2. Cum se utilizează microarraele ADN în studiul genomicii
     - Analiza transcripției

Termeni cheie: cADN, microarray ADN, fluorescență, secvențe genomice, mRNA, transcripție

Ce sunt Microarraele ADN

Microarray ADN se referă la o colecție de molecule ADN monocatenare cu densitate mare, atașate la o suprafață solidă. Se folosește în analiza expresiei a mii de gene simultan. În general, o porțiune de circa 1 kb din regiunea de codificare a fiecărei gene este aplicată pe locurile distanțate îndeaproape pe suprafața unui diapozitiv microscopic. În mod tipic, un cip de matrice / gena de 2 × 2 cm conține aproximativ 6000 de pete de ADN. Un cip microarray ADN este prezentat în figura 1.

Figura 1: ADN Microarray

Cum se utilizează microarraele ADN în studiul genomicii

Microarramele ADN pot fi folosite pentru a identifica expresia genelor în genom. Acest procedeu include izolarea ARNm total a unui anumit tip de celule sub o condiție fiziologică definită. Apoi reacțiile de transcriere inversă sunt efectuate pentru a produce cADN din ARNm. Aici, primerii ADN sunt utilizați împreună cu nucleotidele ADN care conțin o concentrație scăzută de nucleotide marcate cu colorant fluorescent verde. Acest ADNc este hibridizat cu sondele ADN complementare din cip. Dacă trebuie comparate două genomuri, cADN-ul celui de-al doilea genom poate fi marcat cu un colorant fluorescent de altă culoare, cum ar fi roșu. Procedura de microarray ADN este prezentată în figura 2.

Figura 2: Procedura ADN Microarray

Cipul de gene poate fi analizat sub microscopul cu laser pentru scanarea fluorescenței. Hibridizarea corectă a ADN-ului țintă cu sonde ADN în microarray ADN dă culoarea corespunzătoare a fluorescenței. Deoarece microarray-ul ADN-ului este produs prin aplicarea secvențelor de ADN cunoscute, genele exprimate în genom pot fi identificate. Cunoașterea secvențelor ADN obținute prin genomică este esențială în producerea microarray-urilor ADN, în mod special pentru un anumit genom țintă.

Concluzie

Microarramele ADN sunt cipuri microscopice care conțin pete de probe de ADN definite. Aceste pete pot fi hibridizate cu ADN-ul preparat dintr-un genom țintă pentru a identifica nivelele de exprimare în condiții specifice fiziologice.

Referinţă:

1. Lodish, Harvey. "Microarramele ADN: Analiza expresiei genomului larg". Biologie celulară moleculară. Ediția a 4-a., Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 1 ianuarie 1970, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Microarray ADN" de Guillaume Paumier (user: guillom) - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Microarray-schema" de către Utilizator: Larssono - Lucrare proprie de Uploader original (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons