DNA-mikroarrayteknik används i genetisk och medicinsk forskning för att tillåta forskare att studera aktiviteten hos flera tusen gener samtidigt, såväl som förhållandet mellan dem. Tidigare kunde forskare bara analysera ett fåtal gener på en gång. Med introduktionen av DNA-mikroarrär teknologi kan aktiviteten hos tusentals gener övervakas samtidigt. Några av de hälsotillstånd som forskare använder denna teknik för att undersöka genaktivitet inkluderar hjärtsjukdomar, cancer och fetma. Det gör det också möjligt för forskare att klassificera cancer baserat på var de har sitt ursprung och mönstret för genaktivitet i tumörcellen.
En DNA-mikroarray består av ett objektglas i frimärksstorlek som innehåller molekyler som kallas DNA, den genetiska koden för en organism eller en av dess delar. DNA:t placeras på objektglaset i en specifik sekvens och i ett mönster av regelbundet åtskilda horisontella och vertikala linjer av en robotmaskin. Den specifika sekvensen och avståndet mellan DNA:t gör det möjligt för forskare att veta sekvensen för genen/generna som används.
Innan en forskare kan mäta aktiviteten hos en gen på objektglaset, måste ett vävnadsprov från en patient, vanligtvis blod, samlas in. Vävnadsprovet placeras i en lösning och möjliggör insamling av mRNA, en produkt från en uttryckt gen som transporterar information från en kärna till andra delar av en cell för att göra proteiner. mRNA:t är komplementärt till den DNA-sträng som den kopierades från.
När mRNA:t har samlats in kommer en forskare att binda ett fluorescerande färgämne till mRNA:t och det kommer att placeras på objektglaset av en robotmaskin. Det mRNA som är komplementärt till DNA:t kommer att binda med dess komplement. Eftersom sekvensen för DNA:t som placerades på objektglaset är känd, indikerar det mRNA som binder till DNA:t den specifika DNA-sekvensen som uttrycks i cellen.
För att se generna kommer en skanner att mäta de fluorescerande områdena i DNA-mikroarrayen. Ljusstyrkan hos det fluorescerande färgämnet visar aktiviteten hos en gen och frånvaron av fluorescerande färg indikerar att en gen inte är aktiv. Därför, ju ljusare det fluorescerande färgämnet är, desto mer aktiv är genen. Ju ljusare det fluorescerande färgämnet är, desto mindre aktiv är genen.
Att känna till aktiviteten hos en gen kan hjälpa till att avgöra om en gen som är överuttryckt kan orsaka en specifik sjukdom. I en klinisk miljö, om överuttrycket av en gen redan har fastställts orsaka en specifik sjukdom, kan ett vävnadsprov tas från en patient och en vetenskapsman kan använda DNA-mikroarray-teknologin för att mäta uttrycket av den riktade genen för att hjälpa till att fastställa om en specifik gen kan vara orsaken till den sjukdom som patienten har. DNA-mikroarray är ett kraftfullt sätt att avgöra vilka gener som är inblandade i att orsaka en specifik sjukdom.