Microarrays

Microarrays ist eine molekularbiologische Methode, die verwendet wird um Nachweise in biologischen Proben durchzuführen. In Zuge dieser Vorlesung wird unter Microarrays, lediglich die DNA-Chip Microarray-Methode verstanden, bei der DNA-Sequenzen nachgewiesen werden

thumb|Ausschnitt aus einem cDNA-Microarraychip

Funktionsweise

Die Microarraytechnologie nutzt Halbleiter um kurze DNA-Sonden an einem Ende zu binden. Dabei werden unterschiedliche Sequenzen bekannter Gene an unterschiedlichen Punkten auf dem Chip gebündelt gebunden, sodass verschiedene Spots mit gleichen Sequenzen entstehen (siehe Abbildung 1). Die zu analysierende mRNA-Probe muss für die Methode in cDNA umgeschrieben werden, wobei eine der Basen fluoreszent markiert ist. Anschließend wird die cDNA auf dem DNA-Chip aufgetragen, wobei ähnliche Sequenzen hybridisieren und damit die cDNA auf dem Chip in Clustern mit ähnlichen Sequenzen anheften. Nach der Fixierung werden ungebundene cDNA-Stränge heruntergewaschen. Anschließend wird die Fluorszenz der Spots gemessen, welche gleichzusetzen mit der Menge gebundener cDNA ist und somit mit der Menge des exprimierten Gens die der Sondensequenz entspricht.

Nachteile, die zu beachten sind

Die Microarraytechnologie tritt heutzutage etwas in den Hintergrund, da die Methode einigen Einschränkungen unterliegt. Zum einen löst das Microarray die Sequenz nicht auf die Einzelbase auf, weshalb Mutanten und Splicevarianten oftmals nicht bestimmt werden können. Dies liegt daran, dass auch Sequenzen hybridisieren, die nicht 100% übereinstimmen. Außerdem beruht die Methode auf optischer Messung, was bedeutet, dass ein gewisses Maß an Hintergrundrauschen unvermeidbar ist und eine Messuntergrenze besteht. Somit kann es vorkommen, dass geringe Mengen an bestimmten Sequenzen nicht nachgewiesen werden können. Diese Methode besitzt zudem eine Messobergrenze, denn wenn alle Sonden in einem Spot hybridisiert haben, kann weitere komplementäre cDNA nicht binden und verfällt wenn sie heruntergewaschen wird.