A análise de microarranjos de DNA é usada em biologia molecular e medicina diagnóstica para determinar quais genes em uma célula são ativados em um determinado momento. Essa técnica é conhecida como ensaio multiplex, porque pode medir milhares de amostras em um único ensaio. Técnicas de microanálise de DNA são usadas para interpretar dados de ensaios realizados em RNA, bem como DNA, dependendo dos requisitos específicos do experimento.
A base da análise de microarranjos de DNA é a alta especificidade das moléculas de DNA e a capacidade de escolher sequências únicas de DNA para representar um determinado gene. Um experimento de análise de microarray é realizado em uma superfície sólida feita de vidro ou chip de silicone sobre a qual é colocada uma matriz química. Na superfície da matriz, as sondas de DNA ou RNA estão alinhadas em fileiras ordenadas.
Uma vez que o chip foi configurado com as sondas necessárias, as células em estudo são preparadas. Para preparar as células, elas devem ser abertas para que os ácidos nucléicos que contêm possam ser isolados. Uma série de reagentes é adicionada para extrair e concentrar os ácidos nucléicos contidos nas células. Em seguida, o extrato de ácido nucléico é adicionado ao chip, que é então deixado por várias horas para permitir que as sondas interajam e se liguem aos ácidos nucléicos celulares. Finalmente, uma outra série de reagentes é adicionada ao chip para identificar os locais onde os ácidos nucléicos celulares se ligaram às sondas.
A análise de microarray é então usada para determinar quais sondas foram capazes de detectar ácidos nucléicos celulares. Esta é geralmente uma análise complexa, pois um único chip pode conter dezenas de milhares de sondas exclusivas. A ordem das sondas no chip é armazenada em um banco de dados de computador para que os resultados possam ser obtidos facilmente. Usando o chip e o banco de dados, um cientista pode desenvolver uma lista de genes que se ligaram a sondas e, portanto, estavam presentes no extrato celular original.
A técnica de análise de microarray é comumente usada em perfis de expressão gênica. Nesse tipo de experimento, o microarray é configurado para examinar os padrões de expressão gênica nas células. Sondas para os genes de interesse são incluídas no microarray e, quando o experimento for concluído, a análise de dados do microarray pode determinar quais dos genes em estudo foram ativados em um determinado momento.
Outros usos para esta técnica incluem hibridização genômica comparativa e detecção de SNP. A hibridização genômica comparativa é um teste que examina o conteúdo genômico em células de organismos relacionados. Este tipo de ensaio fornece informações sobre as relações genéticas entre as diferentes espécies.
A detecção de SNP é uma técnica que pode ser usada em análise forense, análise de ligação genética e avaliação de riscos de doenças genéticas. SNPs são polimorfismos de nucleotídeo único, localizações no genoma em que existem duas sequências de pares de bases possíveis. Os SNPs podem fornecer uma série de informações genéticas úteis devido ao fato de que existem diferentes variações de SNPs em diferentes populações étnicas e geográficas.