Expressieniveaus

Expressieniveaus zijn de mate waarin een gen of transcript tot expressie komt in een cel of weefsel. Ze geven aan hoeveel moleculen van een bepaald gen aanwezig zijn en of het gen actief is onder specifieke omstandigheden. Typisch wordt onderscheid gemaakt tussen mRNA-expressieniveaus (transcripte) en eiwitexpressie (de hoeveelheid geproduceerd eiwit).

Metingen gebeuren met genomische en proteomische technieken. Voor mRNA: RNA-seq, microarray en qPCR geven relatieve of absolute tellingen. Voor eiwitten: Western blot, ELISA en massaspectrometrie meten eiwithoeveelheden. Normalisatie is essentieel, met eenheden als TPM, FPKM/FPKM, CPM of relatieve expressiewaarden; log2-veranderingen worden vaak gerapporteerd bij vergelijkingen tussen condities.

Factoren die expressieniveaus beïnvloeden zijn onder meer celtype, weefsel, ontwikkelingsstadium, omgeving en stress, maar ook regulatoire netwerken zoals transcriptiefactoren, RNA-stabiliteit, translatie-efficiëntie en posttranslationele modificaties. Technische variatie en preanalyse-artefacten kunnen expressieniveaus beïnvloeden en moeten door replicaties en passende statistische metode worden geadresseerd.

Toepassingen van het concept omvatten differentiële expressieanalyse, die genen identificeert met veranderde expressie tussen aandoeningen of behandelingsgroepen; dit ondersteunt mechanistische inzichten, biomarkerontdekking en geneesmiddelontwikkeling. Daarnaast worden expressiepatronen geïnterpreteerd in relatie tot pad- en netwerksignalering, wat bijdraagt aan begrip van biologische processen en ziekte.

Beperkingen: mRNA- en eiwitniveaus komen niet altijd in gelijke mate overeen; expressieniveaus kunnen tijdelijk zijn en afhankelijk van sampling. Technische ruis en meerdere-testcorrecties zijn noodzakelijk, en interpretatie vereist vaak integratie met proteomische en functionele data.