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Historia de Microarrays

Los Microarrays son una ordenación bidimensional de muestras biológicas, con las muestras colocadas en los sitios que numeran en los millares y ordenadas en olumnas y filas. Permiten análisis eficiente del material genético y el tipo más común, microarrays de la DNA, se ha utilizado para los estudios en grande de la expresión génica. La historia de microarrays sigue un camino que conecte el descubrimiento innovador de la estructura de la DNA a los estudios contemporáneos de genéticas.

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Matrices tempranas de la DNA

Después de la primera descripción de la estructura de la DNA del doble hélice por Watson y la tortícolis en 1953, el proceso de separar los dos cabos pronto fue invertido con métodos de hibridación molecular de la DNA explorado rápidamente.

El hibridación molecular es el acontecimiento de la DNA de una sola fila que ata a la DNA elogiosa. Los pares bajos elogiosos que forman la estructura de los cabos opuestos de la DNA son el asiento para todos los métodos de análisis que implican series de la DNA.

En 1975, Grunstein y Hogness aplicaron el proceso del hibridación molecular a la DNA liberada de colonias microbianas borradas, un proceso útil para revisar copias de las bacterias. El método del hibridación de colonia fue formado aleatoriamente reproduciendo la DNA de Escherichia Coli (Escherichia Coli) sobre las placas de petri del agar revestidas con los filtros de la nitrocelulosa. Una antena radioactivo etiqueta entonces fue agregada cuál ataría a la DNA elogiosa dentro de la muestra.

El método ya mencionado formó una orientación al azar de los sitios de la DNA de la muestra que representaban los fragmentos reproducidos de la DNA. Éste es un ejemplo temprano de una antena etiqueta que es utilizada para determinar el atascamiento bajo elogioso de los pares. Puede por lo tanto ser considerado como uno de los primeros ejemplos de un arsenal de la DNA.

Gergan y otros adaptó esta metodología a las matrices de la producción en 1979. Las placas múltiples en agar fueron replegadas para producir matrices con el uso de un dispositivo mecánico de 144 espigas para colocar muestras en la cantidad correspondiente de microplates bien. Esto permitió la producción de matrices para sobre mil diversas colonias bacterianas.

Las colonias podrían entonces ser transferidas fácilmente a los filtros de papel para los pasos necesarios de la lisis, de la desnaturalización y de la fijación para producir la DNA cruzada por hibridación. La tecnología de matrices basadas filtro fue utilizada en la investigación que ésa llevó a la identificación de los únicos polimorfismos del nucleótido (SNPs) y de la capacidad de reproducir genes específicos del interés.

La importancia de matrices automatizadas y del cDNA que se reproducen a la tecnología del microarray

La capacidad de analizar objetivos múltiples del hibridación fue automatizada a finales de años 80 y de principio de los 90. La tecnología robótica fue utilizada para poner en orden rápidamente copias de las placas de microtítulo sobre los filtros. Las matrices crearon una configuración definida permitiendo que los hibridaciones paralelos sean producidos.

La eficiencia fue aumentada con los desvíos que ocurren durante los procedimientos repetidores que son reducidos con la colocación automatizada de muestras en el arsenal. La velocidad y la exactitud crecientes de la automatización eran un paso importante en el revelado hacia microarrays.

Otro revelado de la reproducción elogiosa de la DNA (cDNA) era también un asiento importante para el microarray, pues llevó a la creación de los equipos de referencia de cDNA y de las matrices correspondientes del filtro para los genomas enteros.

Introducción de microarrays miniaturizados

En 1995, el primer estudio que utilizó la palabra “microarray” fue publicado que explicó cómo la expresión de muchos genes se podría vigilar paralelamente con el uso de esta nueva tecnología. El arsenal de la muestra fue construido con la impresión robótica de alta velocidad del cDNA sobre el cristal.

El tamaño pequeño de sitios en el arsenal y la alta densidad de las matrices produjo los volúmenes del hibridación de dos microlitros, que era el volumen que habilitó la detección de transcripciones raras dentro de las muestras de la antena.

El microarray era un adelanto técnico que significó que un examen más amplio de la expresión génica podría ser realizado. En 1997, los investigadores de la Universidad de Stanford publicaron el primer estudio del microarray del entero-genoma de la expresión génica poniendo el genoma de levadura entero en un microarray.

La tecnología no fue comercializada y el laboratorio de la Universidad de Stanford publicó las instrucciones para producir la robótica necesaria para un microarray. Mientras que hay hoy opciones comerciales del microarray con mayor sensibilidad, la producción simple de microarrays ha permitido los experimentos fácilmente adaptables dentro de laboratorios.

Fuentes:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4011503/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11357674
  3. https://j-biomed-discovery.biomedcentral.com/articles/10.1186/1747-5333-1-11
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569999
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC24262/

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Last Updated: May 24, 2019

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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