Apa itu microarray?
Microarray digunakan untuk melakukan banyak tes pada material biologis seperti DNA dengan sangat cepat dan tanpa memakan banyak material. Microarray dapat digunakan untuk mendeteksi protein, DNA, RNA, antibodi, karbohidrat, atau senyawa kimia lainnya, meskipun microarray DNA adalah yang paling umum digunakan saat ini. Microarray telah merevolusi analisis DNA, sehingga memungkinkan untuk mengukur tingkat ekspresi banyak gen pada saat yang bersamaan.
Jenis microarray
Ada dua jenis utama microarray yang tersedia saat ini. Yang pertama disebut array fase padat dan dibuat dengan menempatkan bintik-bintik kecil DNA pada pelat kaca, plastik, atau silikon. Potongan kecil DNA ini disebut probe dan akan digunakan untuk mengikat urutan DNA tertentu dalam sampel uji. Mesin robot dapat menempatkan ratusan atau bahkan ribuan segmen pendek DNA ke dalam satu larik. Dalam proses serupa, rangkaian manik- manik polistiren menempatkan probe DNA pada manik-manik plastik kecil yang dapat dicampur dengan sampel uji DNA.
Bagaimana microarray digunakan untuk menganalisis gen?
Meskipun tubuh Anda mengandung DNA yang persis sama di setiap sel, tidak semua gen aktif pada waktu yang sama di semua sel. Microarray DNA memberi tahu kita gen mana yang diekspresikan dan aktif dalam sel tertentu. Para ilmuwan menggunakan microarray DNA untuk menentukan gen mana yang aktif baik saat sel berfungsi normal maupun untuk mengetahui kapan gen tertentu tidak berfungsi dengan baik. Ketika gen diaktifkan, itu disalin ke messenger RNA (mRNA). Jadi, untuk menentukan gen mana yang aktif dalam sel, Anda harus mengumpulkan semua mRNA dari sel tersebut. Setelah mRNA dikumpulkan, seorang peneliti akan menambahkan enzim ke dalamnya yang akan membuat salinan DNA dari setiap untaian mRNA.
Penanda neon juga akan ditambahkan ke setiap untai DNA. Sampel DNA kemudian akan ditempatkan pada microarray, yang dimuat dengan probe DNA.
DNA dari sampel uji yang melengkapi probe akan mengikat kuat dan DNA yang berbeda tidak akan. Proses pengikatan DNA dengan DNA komplementer ini disebut hibridisasi . Setelah memberi waktu DNA uji untuk hibridisasi, larutan dicuci sehingga hanya DNA yang terikat kuat pada probe yang tersisa. Array ditempatkan dalam detektor yang dapat melihat penanda fluoresen yang ditambahkan ke DNA uji. Kekuatan sinyal fluoresen yang terdeteksi sesuai dengan jumlah DNA uji yang digabungkan dengan probe. Ini kemudian dapat dibandingkan dengan standar untuk menentukan tingkat ekspresi gen.
Mengapa kita menggunakan microarray DNA?
Para ilmuwan menggunakan microarray untuk mempelajari lebih lanjut tentang gen spesifik mana yang terpengaruh dalam berbagai penyakit, termasuk penyakit jantung, diabetes, kanker, dan penyakit mental. Salah satu bidang penelitian paling aktif yang menggunakan microarray adalah studi tentang kanker.
Saat ini, kanker diklasifikasikan terutama berdasarkan jenis organ asalnya. Kanker payudara dianggap berbeda dengan kanker usus besar, misalnya, dan pengobatan dikembangkan berdasarkan perbedaan tersebut. Namun, dengan menganalisis ekspresi gen sel tumor, kanker dapat diklasifikasikan lebih akut.
Microarray juga digunakan untuk menilai efektivitas terapi kanker. Ekspresi gen dalam sel kanker dapat diuji sebelum dan sesudah perawatan untuk menentukan terapi mana yang memiliki efek terbesar. Hal ini dapat mengarah pada pengembangan terapi kanker bertarget yang sangat efektif.
Ringkasan Pelajaran
Microarray DNA digunakan untuk mengukur dengan cepat ekspresi gen dari sejumlah besar gen pada saat yang bersamaan. Mereka dibuat dengan menempatkan segmen pendek DNA probe pada piring atau manik kecil dan kemudian memungkinkan DNA uji untuk berhibridisasi ke probe. DNA uji diberi label berfluoresensi sehingga dapat diidentifikasi oleh detektor, dan jumlah fluoresensi yang terdeteksi sesuai dengan jumlah ekspresi gen. Mikroarray DNA digunakan untuk mempelajari gen mana yang diekspresikan dalam sel sehat dan berpenyakit, dengan tujuan memberikan terapi yang lebih efektif dan bertarget untuk penyakit seperti kanker.
hasil pembelajaran
Pelajaran tentang microarray ini dirancang untuk mempersiapkan Anda untuk:
- Mengidentifikasi tujuan microarray DNA.
- Kenali berbagai jenis microarray
- Pahami bagaimana dan mengapa microarray DNA digunakan.
- Memahami peran microarray dalam studi penyakit
