Le profilage de l’expression génique est un moyen de mesurer les niveaux d’activité de milliers de gènes en même temps. L’identification des modèles d’expression génique dans un organisme est la prochaine étape après le séquençage du génome d’un organisme. Les expériences de profilage d’expression génique sont généralement effectuées sur l’ensemble du génome d’un organisme à la fois. La mesure des niveaux d’expression génique dans un organisme fournit une image de la façon dont les cellules de l’organisme fonctionnent pendant le cycle cellulaire ou en réponse à des stimuli spécifiques.
Les gènes d’un organisme peuvent être dans l’un des deux états suivants : allumé ou éteint. Lorsqu’un gène est activé, il est transcrit en ARN messager, qui fournit les instructions pour fabriquer la protéine codée par le gène. Lorsque les gènes sont activés, on dit qu’ils sont exprimés. Lorsqu’un gène est désactivé, il n’est pas transcrit en ARNm et n’est pas exprimé.
L’ADN même d’un organisme unicellulaire contient des milliers de gènes, mais seule une fraction de ces gènes est activée à tout moment. Le modèle d’expression génique dans une cellule à un moment donné est appelé son profil génique. L’examen des types de gènes activés dans une cellule peut fournir de grandes quantités d’informations importantes sur les cellules et les organismes.
Dans une expérience de profilage d’expression génique, la technologie des puces à ADN est utilisée pour obtenir une mesure de l’activité relative des gènes précédemment séquencés. Ces expériences impliquent généralement de mesurer des quantités d’ARNm dans un cadre de contrôle et dans un cadre expérimental, pour déterminer les effets d’une ou plusieurs variables sur l’expression des gènes. L’utilisation d’un contrôle est importante car elle établit les niveaux d’ARNm de base pour des conditions cellulaires normales.
Regarder comment les niveaux d’ARNm changent en réponse à des stimuli montre comment les besoins cellulaires en protéines changent en réponse à de nouvelles conditions environnementales. Ces informations sont utiles à des fins de recherche pure, mais peuvent également être importantes en médecine. Par exemple, si des cellules cancéreuses du sein sont utilisées dans la microanalyse de l’ADN, un profil pourrait montrer que dans les cellules cancéreuses du sein, un certain type de récepteur est actif qui est normalement inactif. S’il s’avère que le récepteur est spécifique du cancer, il peut s’avérer être une cible médicamenteuse efficace.
Le profilage de l’expression génique a, en fait, été utilisé comme mesure pronostique du cancer du sein. Ceci est utile car les femmes au même stade de la maladie peuvent réagir très différemment au traitement et avoir des pronostics très différents. L’utilisation de la microanalyse de l’ADN pour créer des profils d’expression génique a montré dans au moins une étude qu’un certain profil d’expression génique dans les cellules cancéreuses du sein est en corrélation avec un mauvais pronostic. Cette application de la technologie de profilage de l’expression génique aide à identifier les femmes qui pourraient bénéficier d’un traitement plus agressif.