DNAマイクロアレイは、固体表面に付着したDNAスポットの集まりです。ゲノミクスの研究では、DNAマイクロアレイを使用して、多数の遺伝子の発現レベルを同時に測定するか、ゲノムのさまざまな領域を研究することができます。

DNAマイクロアレイで使用される顕微鏡チップは、標的DNA配列に相補的な非常に特異的なプローブで構成されています。これらのプローブは遺伝子の一部である可能性があります。したがって、各DNAスポットはゲノムの特定のDNAフラグメントを保持できます。ゲノム配列に関する情報は、発生過程または特定の生理学的反応の間に特定の生物の完全な転写プログラムを分析するために使用することができます。

対象となる主要分野

1.DNAマイクロアレイとは –定義、目的、スポット 2.ゲノミクスの研究でDNAマイクロアレイはどのように使用されていますか –転写の分析

重要な用語：cDNA、DNAマイクロアレイ、蛍光、ゲノム配列、mRNA、転写

DNAマイクロアレイとは

DNAマイクロアレイとは、固体表面に付着した高密度の一本鎖DNA分子の集まりを指します。数千の遺伝子の発現を同時に分析するために使用されます。一般に、各遺伝子のコード領域から約1 kbの部分が、顕微鏡用スライドの表面の間隔の狭いスポットに適用されます。通常、2×2cmのアレイ/遺伝子チップには約6000スポットのDNAが含まれています。 DNAマイクロアレイチップを図1に示します。

図1：DNAマイクロアレイ

ゲノミクスの研究でDNAマイクロアレイはどのように使用されていますか

DNAマイクロアレイは、ゲノム内の遺伝子の発現を特定するために使用できます。このプロセスには、定義された生理学的条件下での特定のタイプの細胞の全mRNAの単離が含まれます。次に、逆転写反応を実行して、mRNAからcDNAを生成します。ここでは、DNAプライマーは、緑色蛍光色素で低濃度の標識ヌクレオチドを含むDNAヌクレオチドとともに使用されます。このcDNAは、チップ内の相補的DNAプローブとハイブリダイズします。 2つのゲノムを比較する場合は、2番目のゲノムのcDNAを赤などの別の色の蛍光色素で標識することができます。 DNAマイクロアレイの手順を図2に示します。

図2：DNAマイクロアレイの手順

遺伝子チップは、蛍光の放出について走査型レーザー顕微鏡下で分析することができます。 DNAマイクロアレイ内のDNAプローブとターゲットDNAの適切なハイブリダイゼーションにより、対応する色の蛍光が得られます。 DNAマイクロアレイは既知のDNA配列を適用して作製されているため、ゲノムに発現している遺伝子を特定することができます。ゲノミクスを通じて得られたDNA配列の知識は、特に特定のターゲットゲノムのDNAマイクロアレイの作成において重要です。

結論

DNAマイクロアレイは、定義されたDNAプローブのスポットを含む顕微鏡チップです。これらのスポットは、特定の生理学的条件下での発現レベルを特定するために、標的ゲノムから調製されたDNAとハイブリダイズすることができます。

リファレンス：

1.ロディッシュ、ハーヴェイ。 「DNAマイクロアレイ：ゲノムワイドな発現の分析」。分子細胞生物学。第4版。 、米国国立医学図書館、1970年1月1日、こちらから入手できます。

画像提供：

1. Guillaume Paumier（ユーザー：guillom）による「DNAマイクロアレイ」– Commons Wikimediaによる自作（CC BY-SA 3.0）2。ユーザー：Larssonoによる「Microarray-schema」–元のアップローダー（パブリックドメイン）による自作コモンズウィキメディア