5º Entrada - Evaluar de forma crítica y eficiente la información y sus fuentes

LOS MICROARRAYS DE DNA COMO HERRAMIENTA PARA EL ANALISIS COMPARADO DE LA EXPRESION GENICA.

Aunque la utilización de los microarrays de DNA está siendo contemplada en investigación con múltiples propósitos (por ejemplo para los estudios de polimorfismo de único nucleótido o SNPs, que determinan la variación natural entre secuencias de DNA que puede indicar predisposición a ciertas enfermedades genéticas), su aplicación más importante hasta la fecha está en la monitorización de la expresión génica (abundancia de RNA mensajero) de un sistema biológico dado, ya sea una célula, un órgano o un tejido.

Explicado de una manera sencilla y de acuerdo con el “dogma central” de la biología molecular, un gen ejecuta su cometido mediante la transcripción de su DNA en RNA mensajero (también denominado mARN o mRNA), el cual, a su vez, es traducido en una proteína, que es la efectora final de la función del gen. Sólo una fracción de los genes que contiene el DNA de una célula humana están siendo usados o “expresados” en una célula determinada en un momento dado. Por ejemplo genes específicos de los eritrocitos, como los de la hemoglobina, no son expresados en las células cerebrales.

El conjunto de genes que son expresados o transcritos a partir del DNA genómico, y que constituye el denominado “transcriptoma” o “perfil de expresión”, es un importante determinante del fenotipo y la función celular. Una célula o un órgano cualquiera, por ej. un hígado sano, pueden definirse molecularmente en términos de expresión génica, describiendo su población de mRNAs, la fracción del RNA que se va a traducir en proteínas. Diferencias en la expresión génica son responsables de diferencias morfológicas y fenotípicas; si se analizan en paralelo dos muestras biológicas semejantes, por ejemplo un hígado enfermo y un hígado sano, las funciones de los genes que muestren un nivel de expresión diferente en las dos situaciones están directa o indirectamente implicadas en que se presente un estado normal o un estado patológico.

Los microarrays de DNA nos permiten analizar el mRNA de las muestras estudiadas mediante ensayos de hibridación: cada una de las especies de mRNA de las muestras interrogadas, una vez extraidas y marcadas, son capaces de formar una doble cadena o “aparearse” con aquellas moléculas de DNA inmovilizadas en la superficie del chip que tengan una secuencia complementaria a la suya, de acuerdo con las propiedades de complementariedad de bases de la estructura de los ácidos nucleicos. La estrategia de esta técnica está representada en la Figura 1.




Un chip en el que se encuentran representados miles de genes, puede ser hibridado simultáneamente con dos sondas marcadas diferencialmente (por ejemplo con los luorocromos Cy3 y Cy5) generadas a partir del mRNA de las muestras a comparar (por ejemplo, tejido normal versus tejido tumoral). Después de la hibridación, y utilizando un escáner, puede medirse en cada posición de DNA la intensidad de la fluorescencia para cada uno de los fluoróforos; en cada caso, el nivel de señal detectado en una posición determinada es proporcional al número de copias de mRNA de ese gen que hay en la muestra interrogada; el cociente de la intensidad de fluorescencia (Cy3/Cy5) es una medida de la expresión génica comparada relativa al gen representado en esa posición del chip.

Aunque se han desarrollado diferentes plataformas para llevar a cabo el análisis comparado de la expresión génica utilizando microarrays (los mRNAs bajo estudio pueden marcarse de diferentes maneras, el DNA inmovilizado en el chip puede ser un oligonucleótido o cDNA, etc.), todos ellos comparten la simplicidad del diseño experimental mostrado en la Figura 1.

DOPAZO GONZÁLES, Ana. "MICRO Y NANOTECNOLOGÍA EN MEDICINA:
LOS CHIPS O MICROARRAYS DE ADN". [en línea]
< http://www.encuentros-multidisciplinares.org/Revistan%C2%BA12/Ana%20Dopazo%20Gonz%C3%A1lez.pdf > [Citado en 10 de abril de 2010]

(Matriz)


URL 1: http://www.respuestamedica.com/index.php/Otras_Noticias/NANOTECNOLOG%C3%8DA:_UNA_HERRAMIENTA_PARA_LA_MEDICINA_DEL_FUTURO

URL 2: http://www.rel-uita.org/nanotecnologia/medicina_nanologica.htmhttp://www.rel-uita.org/nanotecnologia/medicina_nanologica.htm

URL 3: http://www.encuentros-multidisciplinares.org/Revistan%C2%BA12/Ana%20Dopazo%20Gonz%C3%A1lez.pdf

URL 4: http://carto20.blogspot.com/

URL 5: http://www.portalciencia.net/nanotecno/nanomedicina.html