Dna Microarray

DNA MICROARRAY Candra Nugraha, 1106052972 Definisi DNA Microarray Microarray

DNA microarray adalah sebuah metode yang digunakan untuk menganalisa fungsi dan ekspresi gen dalam jumalah yang banyak secara simultan dan dalam satu kali percobaan saja. Teknologi ini menggunakan chip yang berukuran sangat kecil. Melalui proses  paralelisasi, miniaturisasi, multiplexing, dan otomatisasi, para peneliti dapat mempelajari karakteristik fisik suatu genom dan memanfaatkannya untuk pengembangan obat, diagnosis, hingga terapi yang mengarah pada tailor-made treament  dimana obat diberikan kepada  pasien sesuai dengan profil genetiknya. DNA microarray dikenal juga dengan sebutan Chip-DNA. Hal ini karena teknologi ini menggunakan lempengan kecil (chip) yang terbuat dari kaca yang diatasnya ditata secara teratur ribuan jenis gen dalam bentuk fragmen. DNA dari ribuan jenis gen tersebut digunakan untuk menganalisis ekspresi gen dari suatu jenis sel dengan metode hibridisasi. Array sendiri merupakan suatu susunan teratur sampel data gen yang telah ditemukan melalui Human melalui  Human Genome project . Adapun untuk penjelasan microarray sendiri adalah sebagai  berikut, e ap

pa a m croarray er apa

anya

untaian DNA yang identic. Untuk setiap t itik mwewakili sebuah gen

permukaan keras biasanya permukaan kaca silica. Untuk susunan setiap titik tercatat dalam datab databas ase e kom kom uter uter

Ukuran microarray sendiri sebesar preparat pada mikroskop atau bahkan lebih kecil.

Tujuan DNA microarray

-

-

Mendeteksi RNA (paling sering sebagai cDNA setelah transkripsi balik) yang mungkin atau tidak akan diterjemahkan menjadi protein Mampu menganalisis ekspresi seluruh gen yang terdapat didalam sel manusia sehingga membantu manusia dalam melakukan identifikasi seluruh sifat yang melekat pada seseorang. Membantu dalam identifikasi gen baru, mengetahui tentang fungsi dan tingkat ekspresi mereka dibawah kondisi yang berbeda. Membantu manusia dalam memonitoring, mendiagnosa, dan memprediksi suatu  penyakit.

Cara kerja DNA microarray

Prinsip yang digunakan adalah mengandalkan kemampuan DNA sampel yang telah dilabel dengan zat fluorescent untuk melakukan rekombinasi dengan probe yang telah ada  pada chip microarray dengan cara hibridisasi (Stekel 2003). Adapun untuk tahapan-tahapannya adalah sebagai berikut, 1.

Pembuatan microarray Fragmen DNA yang diperkuat dengan menggunakan teknik PCR diletakkan pada slide kaca. Setelah itu, dilapisi dengan polylysine sebelum proses  spotting. Proses  persiapan slide dicapai dengan memblok polylysine tidak terfiksasi pada DNA untuk  menghindari binding target . Sebelum hibridisasi, DNA didenaturasi untuk memperoleh untai tunggal DNA pada microarray, ini akan memungkinkan probe untuk mengikat untai komplementer dari target. 2. Persiapan target RNA diekstraksi dari 2 kultur berbeda dimana kita ingin membandingkan tingkat ekspresinya. mRNA ditansformasi menjadi cDNA dengan reverse transcription. Pada tahap ini, DNA dari kultur pertama diberi label dengan pewarnaan hijau, sedangkan DNA dari kultur 2 diberi label dengan pewarna merah. 3. Hibridisasi CDNA berlabel hijau dan merah dicampur bersama-sama (hal ini disebut target) kemudian diletakkan pada matriks untai tunggal DNA (hal ini disebut probe). Chip ini kemudian diinkubasi satu malam pada suhu 60 0. Pada suhu ini, strand DNA bertemu dengan untai komplementer dan cocok bersama untuk menciptakan untai ganda DNA. DNA fluorescent akan terhibridisasi. 4. Scanning slide Laser akan tertarik pada setiap titik. Emisi fluorescent akan bergabung melalui photomultiplicator (PMT) untuk bersatu dengan mikroskop konfocal. Disini terlihat 2 image dimana skala abu-abu memperlihatkan intensitas fluorescent. Jika kita mengganti warna abu-abu dengan warna hijau untuk image yang pertama dan warna merah untuk image yang kedua. Dengan menempatkan kedua image ini, ada satu image pada titik hijau (dimana hanya DNA dari kondisi pertama terfiksasi) berubah menjadi merah (dimana DNA dari kondisi kedua yang terfiksasi) melewati warna kuning (dimana merupakan DNA dari 2 kondisi terfiksasi dnegan jumlah yang sama).

5.

Analisa data Kita mempunyai 2 image microarray dimana kita harus menghitung jumlah molekul DNA pada setiap kondisi. Kita mengukur jumlah sinyal pada panjang gelombang emisi

warna hijau dan jumlah sinyal pada emisi panjang gelombang warna merah . Kemudian kita normalkan jumlah ini sesuai dengan parameternya ( jumlah ragi pada percobaan ini dalam setiap kondisi kultur). Kita menganggap bahwa jumlah DNA fluorescent yang terfiksasi sebanding dengan jumlah mRNA yang hadir di setiap sel. Setelah itu, kita menghitung rasio merah / hijau fluoresensi. Jika rasio ini lebih besar dari image 1 (telihat merah pada gambar), maka ekspresi gen lebih besar dalam kondisi percobaan kedua. Jika rasio ini lebih kecil dari 1 ( terlihat hijau pada gambar), ekspresi gen yang lebih besar pada kondisi pertama.