A tecnologia de microarray de DNA é usada em pesquisas genéticas e médicas para permitir que os cientistas estudem a atividade de vários milhares de genes ao mesmo tempo, bem como a relação entre eles. No passado, os cientistas só conseguiam analisar alguns genes de uma vez. Com a introdução da tecnologia de microarraria de DNA, a atividade de milhares de genes pode ser monitorada simultaneamente. Algumas das condições de saúde em que os cientistas usam essa tecnologia para pesquisar a atividade dos genes incluem doenças cardíacas, câncer e obesidade. Ele também permite que os cientistas classifiquem os cânceres com base em sua origem e no padrão de atividade do gene na célula tumoral.
Um microarray de DNA é feito de uma lâmina do tamanho de um selo que contém moléculas conhecidas como DNA, o código genético de um organismo ou uma de suas partes. O DNA é colocado na lâmina em uma sequência específica e em um padrão de linhas horizontais e verticais regularmente espaçadas por uma máquina robótica. A sequência específica e o espaçamento do DNA permitem que os cientistas conheçam a sequência do (s) gene (s) sendo usado (s).
Antes que um cientista possa medir a atividade de um gene na lâmina, uma amostra de tecido de um paciente, geralmente sangue, precisa ser coletada. A amostra de tecido é colocada em uma solução e permite a coleta de mRNA, produto de um gene expresso que transporta informações de um núcleo para outras partes de uma célula para fazer proteínas. O mRNA é complementar à fita de DNA da qual foi copiado.
Assim que o mRNA for coletado, um cientista ligará um corante fluorescente ao mRNA e ele será colocado na lâmina por uma máquina robótica. O mRNA que é complementar ao DNA se ligará ao seu complemento. Como a sequência do DNA que foi colocada na lâmina é conhecida, o mRNA que se liga ao DNA indica a sequência de DNA específica que é expressa na célula.
Para visualizar os genes, um scanner medirá as áreas fluorescentes do microarray de DNA. O brilho do corante fluorescente mostra a atividade de um gene e a ausência de corante fluorescente indica que um gene não está ativo. Portanto, quanto mais brilhante o corante fluorescente, mais ativo é o gene. Quanto mais claro o corante fluorescente, menos ativo é o gene.
Saber a atividade de um gene pode ajudar a determinar se um gene que está superexpresso pode causar uma doença específica. Em um ambiente clínico, se a superexpressão de um gene já foi determinada como causadora de uma doença específica, uma amostra de tecido pode ser retirada de um paciente e um cientista pode usar a tecnologia de microarray de DNA para medir a expressão do gene alvo para ajudar a determinar se um gene específico pode ser a causa da doença que o paciente tem. O microarray de DNA é uma maneira poderosa de determinar quais genes estão envolvidos em causar uma doença específica.