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Microarray do ADN

O microarray é uma tecnologia recentemente desenvolvida usada na investigação do cancro e no tratamento farmacológico de outras doenças tais como lesões orais. Nesta tecnologia, uma corrediça do microscópio (normalmente uma 2D disposição feita do vidro, dos chip de silicone, ou da membrana de nylon) impressa com milhares de pontos minúsculos em posições definidas é usada.

©DAndre Nante/Shutterstock.com

O microarray do ADN (microplaqueta do gene, microplaqueta do ADN, ou biochip) é uma tal tecnologia que mede o ADN ou usa o ADN como uma peça de seu sistema de detecção. Em cada um dos pontos nesta disposição, uma seqüência conhecida ou o gene do ADN são ordenança arranjada.

Completamente, as amostras de todos os genomas de um organismo podem estam presente em uma única corrediça. Uma base de dados de computador é usada então para gravar o lugar e a seqüência de cada ponto. Estas seqüências do ADN são comparadas um com o otro para obter a informação necessário. Esta técnica permite pesquisadores de investigar e analisar a expressão dos milhares de genes em uma única reacção e de endereçar as edições que são acreditadas para ser nontraceable.

Princípio e técnica

O princípio básico atrás do microarray do ADN é “hibridação do ácido nucleico”. Neste processo, duas costas complementares de um ADN são juntadas junto por ligações de hidrogênio para formar uma molécula dobro-encalhada. Isto ajuda pesquisadores a comparar e analisar as moléculas do ADN ou do RNA de seqüências idênticas.

A técnica consiste em três secções principais:

  1. Preparação de uma microplaqueta do ADN
  2. A experiência
  3. Coleção e análise dos resultados
  • Preparação da microplaqueta do ADN e da experiência

Diversos métodos são usados para preparar uma disposição manchada. Em alguns casos, as pontas de prova já projetadas que são anexadas às agulhas finas são imprimidas em uma superfície química da matriz usando um robô (engenharia de superfície). A química de Photoactivated e a máscara são usadas igualmente para fazer pontas de prova, e estes podem igualmente ser comprados das lojas.

O procedimento da reacção do microarray do ADN toma lugares em diversas etapas:

  1. Coleção das amostras - uma amostra pode, neste caso, ser definida como a pilha/tecido do organismo que nós desejamos conduzir sobre o estudo. Dois tipos de amostras são recolhidos: pilhas saudáveis e pilhas contaminadas, para a comparação e para obter os resultados.
  2. Isolamento do mRNA - o RNA é extraído da amostra usando uma coluna ou do solvente como o fenol-clorofórmio. Do RNA extraído, o mRNA é sair separada atrás do rRNA e do tRNA. Porque o mRNA tem uma cauda poli-Um, os grânulos da coluna com poli-T-caudas são usados para ligar o mRNA. Após a extracção, a coluna é enxaguada com amortecedor para isolar o mRNA dos grânulos. O amortecedor perturba as ligações híbridas entre o mRNA e os grânulos perturbando o pH.
  3. Criação do cDNA etiquetado - para criar o cDNA (costa complementar do ADN), a transcrição reversa do mRNA é feita. Ambas as amostras são incorporadas então com as tinturas fluorescentes diferentes para produzir costas fluorescentes do cDNA. Isto ajuda em distinguir a categoria da amostra dos cDNAs.
  4. Hibridação - os cDNAs etiquetados de ambas as amostras são colocados no microarray do ADN de modo que cada cDNA obtenha cruzado a sua costa complementar; são lavados igualmente completamente para remover as seqüências ilimitadas.
  • Coleção e análise

A coleção de dados é feita usando um varredor do microarray. Este varredor consiste em um laser, em um computador, e em uma câmera. O laser excita a fluorescência do cDNA, gerando sinais.

Quando o laser faz a varredura da disposição, a câmera grava as imagens produzidas. Então as lojas de informática os dados e fornecem os resultados imediatamente. Os dados produzidos assim são analisados então. A diferença na intensidade das cores para cada ponto determina o carácter do gene nesse ponto particular.

Tipos de microarrays do ADN

Os microarrays do ADN são de quatro tipos:

  1. microarrays do cDNA: usa as costas complementares do ADN formadas pela transcrição do mRNA
  2. Microarrays oligo do ADN: os usos sintetizaram quimicamente o ADN oligo como pontas de prova
  3. Microarrays do CCB: usa o molde amplificado pela reacção em cadeia da polimerase como a ponta de prova
  4. Microarrays de SNP: usado para detectar polimorfismo dentro de uma população

Aplicações

  • Para estudar transcriptomes e proteomes
  • Para diagnosticar doenças patogénicos assim como genéticas no homem
  • Para identificar micróbios no ambiente com a ajuda das pontas de prova espécie-específicas
  • Aos genomas do genótipo com a única análise do polimorfismo (SNP) do nucleotide
  • Para detectar a expressão genética dos mRNAs de uma pilha particular em horas diferentes
  • Para medir mudanças no nível de expressão genética
  • Para observar mutações do ADN
  • Para estudar ganhos e perdas genomic

Limitações de microarrays do ADN

  • Os resultados tomam muito tempo para analisar porque a quantidade de dados recolhidos de cada disposição será enorme
  • Os resultados podem ser demasiado complexos interpretar e não são sempre quantitativos
  • Os resultados não são sempre reprodutíveis
  • A tecnologia é demasiado cara
  • As disposições fornecem uma medida indirecta da concentração relativa
  • Especialmente para genomas mamíferos complexos, é frequentemente difícil projectar as disposições em que as seqüências relacionadas múltiplas de DNA/RNA não ligam à mesma ponta de prova na disposição
  • Uma disposição do ADN pode somente detectar as seqüências que a disposição foi projectada detectar

Fontes:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3467903/
  2. http://learn.genetics.utah.edu/content/labs/microarray/
  3. https://biology.mit.edu/sites/default/files/DNAmicroarray.pdf
  4. http://grf.lshtm.ac.uk/microarrayoverview.htm
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4011503/

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Last Updated: Feb 26, 2019

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