甲DNA微阵列，也被称为DNA芯片或DNA微阵列，由锚定到可变材料，无论是塑料或玻璃的物理支撑的一系列DNA片段的。每条DNA代表一个与特定基因互补的序列。
微阵列的主要目的是对某些目的基因表达的比较研究。例如，通常将该技术应用于两个样品-一个处于健康条件下而一个病理-以便鉴定哪些基因正在表达，而哪些基因不在该条件下。所述样品可以是细胞或组织。
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通常，由于使用了荧光分子，可以检测和定量基因的表达。在大多数情况下，芯片的操作由机器人完成，并且可以同时分析大量基因。
从蛋白质组学和基因组学领域的医学诊断到各种分子生物学研究，这项新颖的技术可用于多种学科。
它由什么组成？
DNA（脱氧核糖核酸）微阵列是一组附着在固体基质上的特定DNA片段。这些序列与要研究的基因互补，每cm 2最多可以有10,000个基因。
这些特征允许对生物的基因表达进行系统和大量的研究。
细胞需要运行的信息以称为“基因”的单位进行编码。某些基因包含创建称为蛋白质的基本生物分子的说明。
如果某个基因的DNA被转录成中间信使RNA分子，那么该基因就被表达出来，并且该基因的表达可以根据该DNA片段的转录水平而变化。在某些情况下，表达的改变可能指示疾病。
杂交原理使微阵列的操作成为可能。DNA是由四种类型的核苷酸组成的分子：腺嘌呤，胸腺嘧啶，鸟嘌呤和胞嘧啶。
为了形成双螺旋结构，腺嘌呤与胸腺嘧啶和胞嘧啶与鸟嘌呤结合。因此，两个互补链可以通过氢键连接。
微阵列类型
就微阵列的结构而言，有两种变体：定制的互补DNA或寡核苷酸，以及由商业公司生产的商业高密度微阵列，例如Affymetrix GeneChip。
第一种类型的微阵列允许在单个芯片上分析来自两个不同样品的RNA，而第二种类型是商业类型，并具有大量基因（例如，Affymetrix GeneChip具有大约12,000个人类基因），可以进行分析一个样品。
处理
RNA分离
使用微阵列技术进行实验的第一步是分离和纯化RNA分子（可以是信使RNA或其他类型的RNA）。
如果要比较两个样本（健康与生病，对照与治疗等），则必须在两个组织中进行分子分离。
cDNA的生产和标记
随后，在标记核苷酸的存在下对RNA进行逆转录过程，从而获得互补的DNA或cDNA。
标记可以是荧光的，并且必须在要分析的两个组织之间有区别。以传统的方式，使用荧光化合物Cy3和Cy5，因为它们发射不同波长的荧光。在Cy3的情况下，它是接近红色的颜色，而Cy5则对应于橙色和黄色之间的光谱。
杂种
将cDNA混合并在DNA微阵列中孵育，以使两个样品中的cDNA与固定在微阵列固体表面的部分DNA杂交（即发生结合）。
与微阵列中的探针杂交的更高百分比被解释为相应mRNA的更高组织表达。
系统阅读
通过结合阅读器系统对表达进行定量，该阅读器系统将颜色代码分配给每个cDNA发出的荧光量。例如，如果使用红色标记病理状况并以较高比例杂交，则红色成分将是主要成分。
使用该系统，可以知道在两种选定条件下分析的每个基因的过表达或抑制。换句话说，在实验中评估的样品的转录组是已知的。
拉尔索诺，来自Wikimedia Commons
应用领域
当前，微阵列在医学领域被认为是非常强大的工具。这项新技术可以诊断疾病，并更好地了解在不同医学条件下基因表达如何被修饰。
此外，它允许比较对照组织和用某种药物治疗的组织，以便研究可能的药物治疗的效果。
为此，在给药之前和之后比较正常状态和患病状态。通过研究药物对体内基因组的作用，我们对其作用机理有了更好的了解。同样，可以理解为什么某些特定药物会导致不良副作用。
癌症
癌症在用DNA微阵列研究的疾病中居首位。该方法已经用于疾病的分类和预后，特别是在白血病的情况下。
该病的研究领域涉及对癌细胞分子碱基的压缩和表征，以发现导致细胞周期调节和细胞死亡（或凋亡）过程失败的基因表达模式。
其他疾病
通过使用微阵列，有可能阐明在过敏，原发性免疫缺陷，自身免疫性疾病（例如类风湿性关节炎）和传染性疾病的医学状况下基因的差异表达谱。
参考文献
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