mikroarrayVerfahren

Mikroarray-Verfahren bezeichnet eine Gruppe von Hybridisierungstechniken, mit denen große Mengen biologischer Moleküle gleichzeitig analysiert werden können. Typische Anwendungen umfassen Genexpressionsanalysen, genomweite Karten und Genotypisierung. Die Grundlage sind fest auf einem Träger wie Glas- oder Kunststoffchips fixierte Probes, die mit markierten Zielmolekülen aus Proben hybridisieren.

Aufbau und Typen: Es gibt verschiedene Array-Formate, etwa cDNA-Arrays, bei denen geklonte cDNA-Sonden aufgetragen sind, sowie Oligonukleotid-Arrays, die kurze synthetische DNA-Sonden verwenden. Tilings-Arrays decken das Genom lückenlos ab, während spezialisierte Arrays auch Epigenetik- oder Kopienzahlveränderungen (aCGH) untersuchen. Die immobilisierten Proben dienen als Referenzpunkte für die Messung von Signalintensitäten aus den Zielproben.

Ablauf der Analyse: Aus RNA oder DNA der Proben werden Marker eingeführt (z. B. Fluoreszenzlabels) und mit dem Array hybridisiert. Nach dem Waschen werden die Signale mit einem Scanner gemessen und die Intensitäten den jeweiligen Sonden zugeordnet. Die Rohdaten werden normalisiert und statistisch interpretiert, um Unterschiede zwischen Proben festzustellen.

Anwendungen und Nutzen: Mikroarrays ermöglichen Hochdurchsatzuntersuchungen, etwa die Messung von Genexpressionsmustern in Geweben oder Zellen, die Detektion kopienzahlveränderter Regionen, Genotypisierung und bestimmte epigenetische Analysen. Tilings-Arrays unterstützen eine kartografische Abdeckung des Genoms. Typischerweise dienen Microarrays als explorative oder diagnostische Werkzeuge.

Vor- und Einschränkungen: Vorteile sind hoher Durchsatz und relativ niedrige Kosten pro Messpunkt. Einschränkungen umfassen Abhängigkeit von bekannten Sequenzen, begrenzte dynamische Bandbreite, mögliche Cross-Hybridisierung und die Notwendigkeit weiterer Validierung (z. B. mit qPCR). Mit dem Aufkommen der Sequenzierungstechnologien hat die Nutzung mancher Anwendungen abgenommen, bleibt aber in spezifischen Bereichen verbreitet.