DNA-Microarrays

Zusammenfassung

Seit ihrer Entwicklung in den 1990er-Jahren haben sich die DNA-Microarrays zu einer der wichtigsten Technologien in der biomedizinischen Forschung entwickelt. Über Miniaturisierung werden auf einer Fläche von weniger als 2 cm² bis zu 1 Million verschiedener sequenzspezifischer DNA-Hybridisierungstests gleichzeitig durchgeführt. Durch geeignete Auswahl von Oligonukleotidsequenzen, die auf einem Microarray zusammengestellt sind, sowie entsprechende Behandlung von Probenmaterial können genomweite Untersuchungen von Genotypen, Genexpressionen, epigenetischen Veränderungen oder auch Promotoraktivierungen untersucht werden. Für die klinische Rheumatologie werden zunehmend Untersuchungen zur Genexpression im Rahmen von Therapiestudien von Bedeutung. Ebenso werden mit dieser Technik auch neue Biomarker identifiziert, die es z. B. noch besser erlauben, die aktuelle Krankheitsaktivität einer Erkrankung einzuschätzen. Gleichzeitig bietet die Vielzahl der Anwendungen auch die Möglichkeit zur systematischen Erforschung von immunologischen Reaktionsmustern nach gezielter Stimulation. Dies eröffnet Möglichkeiten, die immunologischen Reaktionsmuster noch besser erkennen und voneinander differenzieren zu können.

Abstract

Since their development in the 1990s DNA microarrays have advanced to one of the most important technologies for biomedical research. Miniaturization enables up to 1 million different sequence-specific DNA hybridization tests to be performed on an area of less than 2 cm². Depending on the selection of oligonucleotide sequences, which are assembled on a microarray and on the treatment of samples prior to hybridization, up to genome-wide analyses for genotypes, gene expression, epigenetic changes or promoter activation can be performed. Increasing knowledge about the human genome advances commercial pre-assembly of DNA microarrays with selected oligonucleotide sequences for specialized applications. In clinical rheumatology gene expression analyses in treatment studies are of increasing importance. Similarly, this technique also identified new biomarkers that allow even better assessment of the current disease activity. The varieties of application enable the possibility of systematic research on the immunological response to specific patterns after stimulation. This opens up opportunities to detect and differentiate immunological reaction patterns better.