آرايه DNA

 در آرايه  DNA ، آرايه اى از پروب هاى مولكولى وجود دارند كه ، مكمل توالى هاى خاصى از cDNAبوده و بر روى يك فاز جامد  به عنوان مثال اسلايد شيشه اى ثابت شده اند. اين ثابت سازى معمولا توسط ربات هايى كه اصطلاحا arrayer ناميده مى شوند (عکس پایین)، انجام ميشود. شناسايى در اين تكنيك بيشتر بر اساس خواندن شناساگر هاى فلوئورسانت مى باشد. اساس ريزآرايه  DNA هيبريداسيون ميان رشته هاى  DNA مى باشد. هرچه جفت بازهاى بيشترى با هم مكمل شوند، پيوند هيدروژنى قوى تر ميباشد.  چنين اتصالى در اثر شستشو از بين نمى رود در حالى كه اتصال هاى ضعيف، كه جفت باز هاى كمترى را به اشتراك مى گذارند، با شستشو از سيستم حذف مى شوند.  ميزان شدت و قدرت سيگنال نهايى وابسته به ميزان نمونه هايى است كه با توالى هاى روى سطح، اتصال قوى برقرار كرده اند.

 

معرفى برخى ازسطوح مورد استفاده در ريز آرايه DNA

 سطوح مورد استفاده براى اين نوع از ريز آرايه ها عبارتند از شيشه، پلاستيك و سطوح سيليكون.  پلاستيك ميتواند توليد بار الكتريكى مثبت كند، درنتيجه مولكول هاى  DNA را كه حاوى بار الكتريكى منفى هستند بر روى سطح خود جذب و ثابت كند.  سيليكون نيز توانايى اتصال به مولكول هاى DNA را دارد.

 

 مراحل كار با ريزآرايه DNA

به طور كلى براى تهيه ارايه DNA بايد طبق مراحل زير عمل كرد:

1- نمونه گيرى

2- خالص سازى نمونه و جداسازى  mRNAها

3- انجام رونويسى معكوس  و تهيه cDNA

4- متصل كردن cDNA به رنگ هاى فلوئورسنت مانند cy 3

5- ريختن محلول بر روى سطح ريز ارايه كه از قبل توسط توالى هاى ژن مورد نظر پوشيده شده است، مدتى صبر ميكنيم تا هيبريداسيون ميان cDNA ها و توالى هاى سطح ريزارى انجام گيرد

6- شستشو

7- بررسى و پردازش

 

 

ساختن ریزآرایه هاي DNA

 تکنولوژیهاي ساختن ریزآرایه به دو گروه عمده سنتزي  و توزیعیتقسیم بندي می شوند . در روش سنتزي ریزآرایه ها، قدم به قدم، بوسیلۀ سنتز در محل 3 اسیدهاي نوکلئیک و دیگر بیوپلیمرها از اجزاي ساختمانیشان، ساخته می شوند. با هر دورة سنتز نوکلئوتیدها به رشته هاي در حال رشد اضافه میشوند تا اینکه رشته هایی با طول مورد نظر ساخته شوند. در تکنولوژي توزیعی مواد بیوشیمیایی تکثیر شده و خالص سازي PCR بوسیلۀ cDNA مورد استفاده قبلاً تهیه می شوند. ملکولهایی مانند میشوند و مقادیر کمی از آنها بر روي محلهاي مشخص با استفاده از روشهاي مختلف توزیعی، پخش می شوند.

 

انواع آرایه ها

آرایه هیبریداسیون که در بسیاري از موارد نورترن بلاك معکوس نامیده می شود انواع مختلفی، دارد. آرایه هاي رایجی که استفاده می شود به چهار گروه تقسیم بندي می شوند: درشت آرایه ، ریزآرایه، آرایه هاي نوکلئوتیدي با تراکم بالا  و آرایه هاي میکروالکترونیک  . نامگذاري روشها در این زمینه بسیار گسترده و متغیر است در بسیاري از جاها تمامی این روشها تحت عنوان ریزآرایه نامیده میشوند. بهر حال در این تقسیم بندي که توسط فري من و همکاران در سال 2000 صورت گرفت کلمه آرایه هیبریداسیون بعنوان لفظ کلی در نظر گرفته می شود و لغت ریزآرایه بعنوان یک زیر مجموعه اي ویژه از آرایه هیبریداسیون می باشد. چهار دسته مذکور در واقع از لحاظ، زمینه 6، تعداد پروب در واحد سطح آرایه (تراکم)، اندازه آرایه و نوع نشانه گذاري متفاوت می باشند. براي ارزیابی  قوت و ضعف این روشها، باید مفید بودن اینها براي هدفهاي تحقیقات مختلف مشخص شود.

  

كاربر دهاى ريزارايه DNA

 برخى از كاربرد هاى مهم ريزارايه عبارتند از:

1- بررسى بيان ژن و تغييرات آن در اثرعواملى مانند: درمان،عوامل بيمارى زا،آسيب سلول

2- هيبريد سازى مقايسه اى ژنوم : تعيين محتواى ژنوم موجودات زنده و مقايسه آن ها با يكديگر

3- شناسايى چندشكلى هاى تك نوكلئوتيدى : (SNP) با استفاده از اين تكنولوژى مى توان چند شكلى هاى تك نوكلئوتيدى را در ميان جمعيت هاى مختلف مطالعه كرد.اين مطالعات در زمينه هاى مختلفى

مى توانند موثر باشند مانند: تعيين ژنوتيپ، اندازه گيرى احتمال ابتلا به برخى از بيمارى ها، تخمين جهش هاى سلول هاى زايا و جهش هاى سوماتيك در سرطان، تحليل پيوستگى ژنتيكى، تعيين كاهش هتروزیگوسیتی

 

منبع: فناوری ریزآرایه. ژنتیک در هزاره سوم.سال نهم. شماره سوم پاییز ۹۰(با کمی تغییر)