什么是基因组微阵列(Genome Microarray)？

基因组微阵列，也称为脱氧核糖核酸（DNA）微阵列，是一种可以让科学家确定基因表达水平的遗传学技术。在生物体中，当基因的DNA通过一系列过程解码成一种蛋白质，蛋白质在细胞中起特定作用时，该基因就被表达出来测量给定样本中的基因表达水平，研究人员可以找出哪些基因最活跃。微阵列技术特别用于医学，以了解癌症等疾病的遗传方面。科学家可以使用DNA微阵列同时研究几千个基因的活性。当一个基因在生物体中表达时，DNA通过一系列的步骤被解码成蛋白质。基因的片段被转录到信使核糖核酸（mRNA）模板上，信使核糖核酸是一个单链分子，与原始DNA分子的一条链互补。这个信使核糖核酸把遗传信息从细胞核带到蛋白质合成的地方基因组微阵列揭示了哪些基因产生了最多的信使核糖核酸，并进一步说明了哪些基因在最高水平的表达。基因组微阵列是一个玻璃或硅芯片，表面附着一系列微小的DNA点。DNA的特定序列，称为探针，是根据研究人员希望研究的基因选择的。全基因组微阵列包含整个基因组的序列，而聚焦微阵列只包含特定基因的DNA。在疾病研究中，微阵列将按以下方式使用：首先，取健康组织和患病组织的样本通过一系列的化学技术从这两个样本中分离出MRNA每个样本将与不同的标记溶液结合，该溶液由核苷酸亚基组成，经修饰后包含荧光，然后与mRNA分子结合，产生荧光互补DNA（cDNA），病样用红色荧光标记，健康样本用绿色荧光标记，当每个样本被冲洗到基因组微阵列上时，样本中的一些cDNA杂交或结合，如果一个样本中的一个基因是高度活跃的，它会产生大量的mRNA，在微阵列上显示为强烈的荧光色。通过使用扫描仪合并视觉样本数据，研究人员可以确定某个特定的基因是在病变组织还是在健康组织中表达更高。在上面的例子中，绿点表示该基因在健康组织中的表达更多，由于绿色荧光的优势表明健康样本的mRNAs数量比不健康样本多，红点表示该基因在病变组织中产生更多的mRNAs，并且在疾病条件下更活跃。黄点表示该基因在健康和非健康组织中的表达大致相同病变组织。研究人员可以利用这些信息来确定哪些基因在患病细胞中更活跃，以及这些变化如何影响细胞中的其他基因。基因组微阵列不仅可以用于研究和诊断癌症和心脏病等疾病，而且还可以潜在地学习如何通过靶向治疗治疗。。