ДНК-микрочипы

ДНК-микрочип содержит тысячи одноцепочечных зондов ДНК, расположенных в виде сетки на стеклянном или кремниевом чипе. Представляющая интерес ДНК флуоресцентно помечена и может гибридизоваться с комплементарным зондом на микрочипе.

Этот метод позволяет одновременно измерять относительные концентрации конкретных последовательностей кДНК.

Как правило, ДНК-микрочипы используются для количественной оценки экспрессии генов путем измерения уровней кДНК, соответствующих определенным транскриптам мРНК.

Другие области применения включают обнаружение связывания транскрипционных факторов на хроматине или идентификацию однонуклеотидных вариаций в геномной ДНК.

Микрочиповые зонды для измерения мРНК представляют собой одноцепочечные сегменты ДНК, соответствующие кодирующей области каждого гена, подлежащей анализу. Нуклеотиды зонда могут быть либо скопированы из геномной ДНК с помощью ПЦР, либо синтезированы непосредственно на поверхности чипа.

Эти зонды ковалентно прикреплены к чипу, образуя массив пятен, где каждый участок представляет собой одну мишень. Таким образом, один микрочип ДНК может анализировать десятки тысяч генов.

Для полногеномного анализа общее содержание мРНК выделяется из клеток организма и преобразуется в флуоресцентно меченые кДНК. Когда этот образец подвергается воздействию ДНК-микрочипа, зонды соединяются со своими комплементарными кДНК.

Флуоресцентный сигнал в каждой точке прямо пропорционален количеству связанной кДНК и может быть проанализирован соответствующим программным обеспечением для количественной оценки экспрессии генов.

Хотя этот анализ не дает абсолютных концентраций мРНК, он может быть использован для сравнения их относительных концентраций — следовательно, уровней экспрессии генов в двух образцах в разных условиях.

Эталонный образец может быть помечен зеленым флуорофором, в то время как тестовый образец будет помечен красным

.

Если тестовый образец имеет более низкую экспрессию, чем эталонный образец, то пятно отображается зеленым цветом, в то время как более высокое выражение обозначается красным пятном. Желтым цветом обозначены одинаковые уровни экспрессии в обоих образцах.