Mis on geeniekspressiooni profileerimine?

Geeniekspressiooni profiilide koostamine on viis tuhandete geenide aktiivsuse tasemete samaaegseks mõõtmiseks. Organismi geeniekspressioonimustrite tuvastamine on järgmine samm pärast organismi genoomi järjestamist. Geeniekspressiooni profileerimise katsed viiakse tavaliselt läbi kogu organismi genoomiga korraga. Geeniekspressioonitaseme mõõtmine organismis annab pildi sellest, kuidas organismi rakud rakutsükli ajal või vastusena spetsiifilistele stiimulitele toimivad.

Organismi geenid võivad olla ühes kahest olekust: sisse või välja lülitatud. Kui geen on sisse lülitatud, transkribeeritakse see messenger-RNA-ks, mis annab juhised geeni poolt kodeeritud valgu valmistamiseks. Kui geenid on sisse lülitatud, öeldakse, et need avalduvad. Kui geen on välja lülitatud, ei transkribeerita seda mRNA-ks ega ekspresseerita.

Isegi üherakulise organismi DNA sisaldab tuhandeid geene, kuid ainult murdosa neist geenidest lülitub igal ajal sisse. Geeniekspressiooni mustrit rakus teatud ajahetkel nimetatakse selle geeniprofiiliks. Rakus sisse lülitatud geenitüüpide vaatamine võib anda rakkude ja organismide kohta suurel hulgal olulist teavet.

Geeniekspressiooni profiilide koostamise katses kasutatakse varem sekveneeritud geenide suhtelise aktiivsuse mõõtmiseks DNA mikrokiibi tehnoloogiat. Need katsed hõlmavad tavaliselt mRNA koguste mõõtmist kontroll- ja katsetingimustes, et määrata ühe või mitme muutuja mõju geeniekspressioonile. Kontrolli kasutamine on oluline, kuna see määrab normaalsete rakutingimuste jaoks mRNA algtaseme.

Vaadates, kuidas mRNA tase stiimulitele reageerides muutub, näitab, kuidas muutuvad raku vajadused valkude järele vastusena uutele keskkonnatingimustele. See teave on kasulik puhtalt uurimistöö jaoks, kuid võib olla oluline ka meditsiinis. Näiteks kui DNA mikroanalüüsis kasutatakse rinnavähirakke, võib profiil näidata, et vähi rinnarakkudes on aktiivne teatud tüüpi retseptor, mis on tavaliselt inaktiivne. Kui on näidatud, et retseptor on vähispetsiifiline, võib see osutuda tõhusaks ravimi sihtmärgiks.

Geeniekspressiooni profiilide koostamist on tegelikult kasutatud rinnavähi prognostilise meetmena. See on kasulik, kuna haiguse samas staadiumis olevad naised reageerivad ravile väga erinevalt ja neil on väga erinev prognoos. DNA mikroanalüüsi kasutamine geeniekspressiooniprofiilide koostamiseks on näidanud vähemalt ühes uuringus, et teatud geeniekspressiooniprofiil rinnavähirakkudes korreleerub halva prognoosiga. See geeniekspressiooni profiilide koostamise tehnoloogia rakendus aitab tuvastada naisi, kes võivad kasu saada agressiivsemast ravist.