En cDNA-mikroarray är en metod för att ta reda på vilka gener i en cell som är aktiva vid en viss tidpunkt. Detta är användbart för att särskilja de gener som verkar olika i olika typer av celler och även vilka gener som är aktiva under vissa förhållanden, som cancer. Namnet cDNA härrör från användningen av små deoxiribonukleinsyra (DNA)-sekvenser som håller sig till ribonukleinsyra- (RNA)-sekvenser som cellerna uttrycker. Dessa små DNA-sekvenser är komplementära (c) till RNA-sekvenserna, därav klibbigheten, och de är också märkta med fluorescerande taggar, så att en försöksledare kan se vilka RNA-sekvenser som uttrycks och i vilken utsträckning.
Celler innehåller DNA som en ritning för alla proteiner en cell behöver. DNA-sekvensen representerar de aminosyror som kroppen behöver för att samla ihop och binda ihop för att göra ett protein. Mellan DNA och proteintillverkning är ett mellansteg. Cellen kopierar gensekvensen till en annan form som kallas budbärar-RNA (mRNA). Sedan läser cellens maskineri av mRNA som instruktioner för det önskade proteinet.
Eftersom mRNA för särskilda gener inte alla uttrycks kontinuerligt, kan genetiker titta på vad som uttrycks under vissa förhållanden. Ett användbart tillvägagångssätt är att jämföra tumörceller med friska celler och se vilka gener som uttrycker mRNA olika i de två situationerna. Denna information kan sedan peka forskare mot mål för behandlingar. Olika typer av celler producerar också olika mRNA-mönster, eftersom varje celltyp har ett annat jobb.
Grunden för en cDNA-mikroarray är att testet identifierar det uttryckta mRNA:t från ett prov till en känslighet som gör att försöksledaren kan ta reda på vilka gener som uttrycker mer än andra och vilka som inte uttrycker alls. Eftersom en cDNA-mikroarray vanligtvis testar hundratusentals mRNA-sekvenser, görs det vanligtvis med maskin. Analytikern använder inte det mRNA han eller hon extraherar från en cell direkt utan gör snarare en kopia av det mRNA som en DNA-sekvens.
Kommersiella företag tillverkar cDNA-mikroarrayplattor för laboratorier att använda. De gör DNA-sekvenserna som motsvarar de hundratals eller tusentals gener som försöksledaren vill testa för och placerar var och en individuellt på en enda mikroarray-slide. Detta representerar alla gener som möjligen kan uttryckas i den gruppen.
Komplementära sekvenser till det mRNA som forskaren extraherar från cellen görs sedan i labbet genom att kopiera RNA:t till DNA. Dessa produkter har en sekvens som fastnar på DNA:t på mikroarrayglaset som skulle ha producerat mRNA. Analytikern fäster sedan fluorescerande molekyler på dessa cDNA-sekvenser.
Att täcka mikroarray-sliden i cDNA gör att alla komplementära sekvenser kan hålla ihop. Objektglaset tvättas sedan för att avlägsna obundet cDNA. En skanner mäter sedan mängden fluorescens, om någon, på varje enskild DNA-punkt. Gener som uttrycker mer mRNA kommer att ha mer fluorescerande cDNA bundet till sig än gener som uttrycker mindre mRNA. På så sätt kan analytikern ta reda på vilka gener som är mer aktiva än andra och jämföra resultaten med en annan celltyp.