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Ein DNA-Microarray enthält Tausende von einzelsträngigen DNA-Sonden, die in einem Gitter auf einem Glas- oder Siliziumchip angeordnet sind. Die DNA von Interesse ist fluoreszenzmarkiert und kann mit ihrer komplementären Sonde auf dem Microarray hybridisieren.
Diese Technik ermöglicht die gleichzeitige Messung der relativen Konzentrationen spezifischer cDNA-Sequenzen.
Üblicherweise werden DNA-Microarrays verwendet, um die Genexpression zu quantifizieren, indem die cDNA-Spiegel gemessen werden, die bestimmten mRNA-Transkripten entsprechen.
Weitere Anwendungen sind der Nachweis der Bindung von Transkriptionsfaktoren an das Chromatin oder die Identifizierung von Einzelnukleotidvariationen in der genomischen DNA.
Microarray-Sonden zur Messung von mRNA sind einzelsträngige DNA-Segmente, die der kodierenden Region jedes zu analysierenden Gens entsprechen. Die Sondennukleotide können entweder mittels PCR aus genomischer DNA kopiert oder direkt auf die Oberfläche des Chips synthetisiert werden.
Diese Sonden sind kovalent an einen Chip angehängt, der eine Anordnung von Spots bildet, wobei jede Stelle ein einzelnes Ziel darstellt. Daher kann ein DNA-Mikrochip Zehntausende von Genen analysieren.
Für eine genomweite Analyse wird der gesamte mRNA-Gehalt aus den Zellen eines Organismus isoliert und in fluoreszenzmarkierte cDNAs umgewandelt. Wenn diese Probe einem DNA-Microarray-Chip ausgesetzt wird, paaren sich die Sonden mit ihren komplementären cDNAs.
Das Fluoreszenzsignal an jedem Punkt ist direkt proportional zur Menge der gebundenen cDNA und kann mit der entsprechenden Software analysiert werden, um die Genexpression zu quantifizieren.
Obwohl diese Analyse nicht die absoluten Konzentrationen der mRNAs liefert, kann sie verwendet werden, um ihre relativen Konzentrationen – also die Genexpressionsniveaus – in zwei Proben unter unterschiedlichen Bedingungen zu vergleichen.
Eine Referenzprobe könnte mit einem grünen Fluorophor markiert werden, während eine Testprobe rot markiert werden würde.
Wenn die Testprobe eine niedrigere Expression als die Referenzprobe aufweist, erscheint der Fleck grün, während eine höhere Expression durch einen roten Punkt angezeigt wird. Gelb zeigt an, dass die Expressionspegel in beiden Samples gleich sind.
Mikroarrays sind Hochdurchsatz- und relativ kostengünstige Assays, die automatisiert werden können, um große Datenmengen gleichzeitig zu analysieren.…
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