Onkologie, Hämatologie - Daten und Informationen
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Freie Vorträge zum Prinzip der Microarrays und ihrer Stellung in Forschung und Diagnostik

Jahr:

2003

Abstract-Nr.:

(kein Abstract; Vorträge Nr. 251-254)

Autor/en:

Vorsitz: M. Primig (Basel, CH), T. Haferlach (München, D),
Vortragende: M. Primig, U. Certa (Basel, CH), M. Hegi (Lausanne, CH), V. Cheung (Philadelphia, USA)

Zusammenfassung des Berichts

Microarrays werden in zunehmender Weise ein Instrument sowohl für Forschung als auch für Diagnostik - Ermittlung prognostisch relevanter Faktoren und Klassifikation verschiedener Tumorentitäten.

Bericht über die Inhalte der Vorträge

Anwendung:
Microarrays stellen ein analytisches Instrument dar, das auf den Ebenen von DNA über RNA bis Protein sinnvoll und effizient einsetzbar ist. Auf DNA-Ebene können z.B. Mutationen identifiziert werden, die für bestimmte Malignome typisch sind. Solche Mutationen können relevant sein für die Diagnose und die Prognose der Erkrankung, ggf. auch für die Response bei entsprechender Therapie. Ziel ist es, durch Einsatz der Arrays die Diagnose erleichtern und präzisieren zu können und für Prognose und Response prädiktive Faktoren zu erkennen und diese für die betroffenen Patienten individuell im Vorfeld der Therapie bestimmen zu können. Ein entsprechender Einsatz soll für Microarrays etabliert werden, durch die auf der RNA-Ebene das Gen-Expressionsprofil bestimmter Pathologien analysiert werden kann. Auf Proteinebene können mittels Microarrays Protein-DNA-Interaktionen untersucht werden, wie beispielsweise das Bindungsverhalten verschiedener Transkriptionsfaktoren an die DNA im Rahmen von Signaltransduktionswegen, die bei den einzelnen Malignomen in unterschiedlicher Weise und Relevanz verändert sein können.

Prinzip:
Ein Microarray besteht aus einem Glasobjektträger, der maschinell (piezo-elektrisch) mit kurzen DNA-Fragmenten "gespottet" wird ("Probe"). Auf einer Fläche von 2-3 cm2 können bis zu 36.000 Spots aufgetragen werden. Ein DNA-Fragment kann ca 300 bp lang sein und stellt einen Sequenzabschnitt eines bestimmten Gens dar. Das "Target", das auf die "Probe" gegeben wird, ist ein Gemisch aus zwei cDNAs in äquivalenten Mengen, die aus der jeweiligen Gesamt-RNA von zwei zu vergleichenden Materialien gewonnen wurde. Verglichen werden beispielsweise verschiedene Gewebe, Gewebe unterschiedlicher Entwicklungsstadien, normale und pathologische Gewebe/Zellen, behandelte und unbehandelte Zellen.
Die cDNAs werden mit fluoreszierenden Farbstoffen während der reversen Transkription "gelabelt" (Cy3, Cy5) und das Gemisch mit dem Array hybridisiert. Nach einer Inkubation von mehreren Stunden (10-18h) werden die Arrays unter Anwendung der für die Farbstoffe entsprechenden Filter gescannt (635 nm für Cy5, 532 nm für Cy3). Durch Darüberlegen eines Auswertungsgitters können die Intensitäten der einzelnen Spots gemessen und der entsprechenden Sequenz zugeordnet werden. Man kann so je nach Fluoreszenzsignal ermitteln, ob ein Gen mehr, weniger oder gleich in den beiden zu untersuchenden Materialien exprimiert wird. Weitere mögliche Prinzipien von Microarrays sind die Oligo-Arrays und Arrays von Affymetrix (siehe Abbildungen), dazu mehr unter http://www.microarrays.org.

Prinzip eines cDNA-Arrays.

Prinzip eines Oligo-DNA-Chip.

Prinzip eines Affymetrix-GeneChip®, Array Scan.
 
 


Autor des Berichts:

Dr. med. Nora Kussebi

Institution:

Universitätsklinikum Göttingen, Abteilung Hämatologie und Onkologie, Deutschland

Letzte Änderung:

20.10.2003

 

Ergänzende Literaturreferenzen:

  • Knudsen, Steen.
    A Biologist´s Guide to Analysis of DNA Microarray Data.
    John Wiley & Sons, $44,95, ISBN 0-471-22490-1, 2002.


  • Landgrebe et al.
    Permutation-validated principal components analysis of microarray data.
    Genome Biology 2002;3(4):research 0019.1-0019.11


DGHO, ÖGHO, SGH/SGMO Report 2003
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