La tecnología de microarrays de ADN se utiliza en la investigación genética y médica para permitir a los científicos estudiar la actividad de varios miles de genes al mismo tiempo, así como la relación entre ellos. En el pasado, los científicos solo podían analizar algunos genes a la vez. Con la introducción de la tecnología de microarrarios de ADN, la actividad de miles de genes se puede monitorear simultáneamente. Algunas de las condiciones de salud que los científicos utilizan con esta tecnología para investigar la actividad genética incluyen enfermedades cardíacas, cáncer y obesidad. También permite a los científicos clasificar los cánceres según su origen y el patrón de actividad genética en la célula tumoral.
Una micromatriz de ADN se compone de un portaobjetos del tamaño de un sello que contiene moléculas conocidas como ADN, el código genético de un organismo o una de sus partes. El ADN se coloca en el portaobjetos en una secuencia específica y en un patrón de líneas horizontales y verticales regularmente espaciadas por una máquina robótica. La secuencia específica y el espaciado del ADN permite a los científicos conocer la secuencia de los genes que se utilizan.
Antes de que un científico pueda medir la actividad de un gen en el portaobjetos, se debe recolectar una muestra de tejido de un paciente, generalmente sangre. La muestra de tejido se coloca en una solución y permite la recolección de ARNm, un producto de un gen expresado que transporta información desde un núcleo a otras partes de una célula para producir proteínas. El ARNm es complementario a la hebra de ADN de la que se copió.
Una vez que se recolecta el ARNm, un científico unirá un tinte fluorescente al ARNm y una máquina robótica lo colocará en el portaobjetos. El ARNm complementario del ADN se unirá a su complemento. Dado que se conoce la secuencia del ADN que se colocó en el portaobjetos, el ARNm que se une al ADN indica la secuencia de ADN específica que se expresa en la célula.
Para ver los genes, un escáner medirá las áreas fluorescentes de la micromatriz de ADN. El brillo del tinte fluorescente muestra la actividad de un gen y la ausencia de tinte fluorescente indica que un gen no está activo. Por lo tanto, cuanto más brillante es el tinte fluorescente, más activo es el gen. Cuanto más claro es el tinte fluorescente, menos activo es el gen.
Conocer la actividad de un gen puede ayudar a determinar si un gen que se sobreexpresa puede causar una enfermedad específica. En un entorno clínico, si ya se ha determinado que la sobreexpresión de un gen causa una enfermedad específica, se puede tomar una muestra de tejido de un paciente y un científico puede usar la tecnología de microarrays de ADN para medir la expresión del gen objetivo para ayudar a determinar si un gen específico podría ser la causa de la enfermedad que padece el paciente. La micromatriz de ADN es una forma poderosa de determinar qué genes están involucrados en causar una enfermedad específica.