Сканирование полноразмерного генома. Микрочипы для комплементарной ДНК (кДНК)
Сканирование генома с целью выявления однонуклеотидных полиморфизмов (спинов) представляет собой новый метод, который осуществляется на специальных платформах-микрочипах и отличается высокой производительностью, поскольку позволяет одновременно анализировать несколько сотен спинов.
Исходя из того что спины распределены по всему геному, определенные участки хромосом между ними с помощью статистических методов можно связать с заболеванием. Эта продвинутая технология позволяет обнаруживать новые снипы как в генах, вызывающих или ассоциирующихся с заболеваниями, в т.ч. ССЗ, так и в непосредственной близости к этим генам.
Сканирование в пределах всего генома служит цепным инструментом для исследований, основанных на гипотезах. Вероятно, в ближайшие 5-10 лет такой подход получит широкое распространение среди исследователей, изучающих генетическую предрасположенность к ССЗ, генетические методы лечения, взаимодействие факторов наследственности и окружающей среды.
Геномика — наука о функционировании гена путем параллельного анализа геномов, в основном с помощью метода микрочипов серийного анализа экспрессии генов (SAGE, serial analysis of gene expression). Применение микрочипов в процессе разработки лекарств растет с каждым днем и включает фундаментальные исследования и поиск мишеней лекарственного воздействия, определение биомаркеров, фармакологию, гоксикогеномику, селективность мишеней, разработку прогностических тестов и определение подкласса болезни.
Принцип метода состоит в экстракции РНК из контрольного или тестируемого биологического образца. Одновременно с копированием молекулы РНК в нее включают либо флуоресцентно-меченые нуклеотиды, либо метку, которая будет флуоресцентно окрашена позднее. Затем меченую РНК присоединяют к микрочипу, избыток материала отмывают и микрочин сканируют с помощью лазера. В итоге в одном образце биологического материала получают 4000-5000 измерений экспрессии генов.
Поскольку весь эксперимент может состоять из любого количества микрочипов, вплоть до нескольких сотен, получаемые данные по экспрессии РНК могут существенно различаться по своему объему.
Микрочипы для комплементарной ДНК (кДНК)
Микрочипы с комплементарной ДНК (кДНК) были созданы с помощью зондов из библиотек кДНК (500-5000 п.н.) путем нанесения в виде пятна кДНК, соответствующей индивидуальному гену или зонду, в точное место на специальной микроплатформе. На каждом микрочипе анализируют 2 биологических образца, что обеспечивает сравнительное измерение уровня каждой молекулы РНК. Изучаемые молекулы РНК, меченные флуоресцентным красителем, вместе с контрольным образцом присоединяют на поверхности кДНК микрочипа.
Эти два образна РНК конкурируют за связывание с каждым зондом. РНК, последовательность которой соответствует таковой кДНК, соединяется с пятном кДНК на микрочипе. Под действием лазера флуоресцентная метка активируется и появляется возможность сравнить интенсивность сигналов флуоресцентных зондов, присоединившихся к кДНК. Полученные результаты отражают относительное содержание РНК для каждого экспрессированного гена.
Для стандартизации внутрисерийных сравнений используют специальные приемы по нормализации результатов с последующим анализом, как это было описано ранее.
