Genexpression ist der Prozess, wie ein Gen innerhalb einer Zelle funktioniert. Forscher untersuchen die Genexpression, um die Beziehungen zwischen kleinen individuellen Unterschieden in der DNA und unterschiedlichen Reaktionen auf Medikamente oder Risiken für Krankheiten zu untersuchen. Die Genexpression ist ein Hauptaugenmerk der pharmazeutischen Forschung. Fettleibigkeit und das Risiko für Herzerkrankungen sind zwei Beispiele für Themen, bei denen sie ein wichtiger Forschungsschwerpunkt ist.
Jede Zelle enthält DNA und Gene in ihrem Zellkern. Gene sind die spezifischen Anweisungen für Zellen, die jeden Menschen und Organismus einzigartig machen. Zellen enthalten viele Gene, und nicht alle sind aktiv. Innerhalb einer bestimmten Zelle sind einige Gene „an“ oder „aus“. Wenn ein Gen „an“ ist, produziert es Proteine oder RNA-Produkte und beeinflusst in irgendeiner Weise die Funktion des Organismus. Wenn ein Gen „an“ ist, gehen Wissenschaftler davon aus, dass es exprimiert wird.
Der „Ein“- und „Aus“-Zustand aller Gene einer Zelle wird als Genexpressionsprofil bezeichnet. Jede Zelle hat ein einzigartiges Genexpressionsprofil. Forschungsmethoden, die als Genexpressionsprofiling bezeichnet werden, können identifizieren, welche Gene in einer Zell- oder Gewebeprobe „an“ oder „aus“ sind. Anschließend wird ein Expressionsprofiling verwendet, um den Forschern mitzuteilen, welche Gene bei der untersuchten Erkrankung eine Rolle spielen.
Wissenschaftler könnten beispielsweise die Genexpression verwenden, um Fettleibigkeit zu untersuchen. Wissenschaftler arbeiten daran, herauszufinden, ob sie die Muster kleiner genetischer Unterschiede zwischen übergewichtigen und normalgewichtigen Menschen herausfinden können, indem sie Umweltfaktoren wie Ernährung und Bewegung kontrollieren. Wenn sie diese Muster erkennen können, könnte dies zu Medikamenten führen, die helfen, Fettleibigkeit zu kontrollieren.
Sie könnten dies tun, indem sie eine Studie entwerfen, die die Genexpression für Gruppen von Personen vergleicht, die fettleibig und normalgewichtig sind, aber ähnliche Größen, Trainingsgewohnheiten und Diäten haben. Ein Vergleich der Genexpression zwischen diesen beiden Gruppen könnte identifizieren, welche Gene an Fettleibigkeit beteiligt sind. Sobald diese Gene identifiziert sind, können Forscher an der Entwicklung von Diagnosetests für genetische Veranlagungen und Medikamente zur Behandlung oder Vorbeugung von Fettleibigkeit arbeiten. Diese Medikamente könnten entweder wirken, indem sie die Wirkung von Genen hemmen, die an der Fettleibigkeit beteiligt sind, oder indem sie mit der DNA in Zellen und Geweben interagieren, um verschiedene Gene „an“ oder „auszuschalten“.