Mikroniz genoma, također poznat kao mikroniz deoksiribonukleinske kiseline (DNA), vrsta je genetičke tehnologije koja znanstvenicima omogućuje određivanje razine ekspresije gena. U živim organizmima gen se izražava kada se DNK tog gena dekodira nizom procesa u protein, koji služi specifičnoj funkciji u stanici. Mjerenjem razine ekspresije gena u danom uzorku, istraživači mogu otkriti koji su geni najaktivniji. Microarray tehnologija se posebno koristi u medicini za učenje o genetskim aspektima bolesti kao što je rak.
Kada se gen ekspresira u organizmu, DNK se kroz niz koraka dekodira u protein. Segmenti gena se transkribiraju na predložak ribonukleinske kiseline (mRNA), jednolančanu molekulu koja je komplementarna jednom lancu izvorne molekule DNA. Ova mRNA prenosi genetske informacije iz jezgre stanice do mjesta sinteze proteina. Mikromat genoma otkriva koji geni generiraju najviše mRNA – i, prema tome, koji geni djeluju na najvišoj razini ekspresije.
Mikromat genoma je stakleni ili silikonski čip s nizom mikroskopskih točaka DNK pričvršćenih na njegovu površinu. Specifične sekvence DNK, zvane sonde, biraju se na temelju gena koje istraživači žele proučavati. Mikroniz cijelog genoma sadrži sekvence iz cijelog genoma, dok fokusirani mikroniz sadrži DNK samo iz određenih gena.
U istraživanju bolesti, mikromreža bi se koristila na sljedeći način. Prvo bi se ispitaniku uzeo uzorak zdravog i bolesnog tkiva. MRNA iz oba uzorka bila bi izolirana nizom kemijskih tehnika. Svaki uzorak bi se kombinirao s različitom otopinom za označavanje sastavljenom od podjedinica poznatih kao nukleotidi, modificiranih tako da uključuje fluorescenciju, koja bi se zatim vezala na mRNA molekule kako bi stvorila fluorescentnu komplementarnu DNA (cDNA). Na primjer, oboljeli uzorak može biti označen crvenom fluorescencijom, a zdravi uzorak zelenom fluorescencijom.
Kada se svaki uzorak ispere na mikromrežu genoma, dio cDNA iz uzoraka se hibridizira ili veže s DNK na čipu. To uzrokuje pojavu različitih boja i razina fluorescencije. Kada bi gen u uzorku bio vrlo aktivan, na primjer, proizveo bi mnogo mRNA, koje bi se na mikromrežu pojavile kao jaka fluorescentna boja. Spajanjem podataka vizualnog uzorka pomoću skenera, istraživači mogu odrediti je li određeni gen izraženiji u bolesnom ili zdravom tkivu.
U gornjem primjeru, zelena točka bi značila da je gen izraženiji u zdravom tkivu, budući da dominacija zelene fluorescencije ukazuje da su mRNA zdravog uzorka bile brojnije od nezdravih. Crvena točka pokazuje da je gen proizvodio više mRNA u bolesnom tkivu i bio je aktivniji u uvjetima bolesti. Žute točkice bi značile da je gen izražen približno podjednako u zdravom i bolesnom tkivu. Istraživači mogu koristiti ove informacije kako bi utvrdili koji su geni aktivniji u bolesnoj stanici i kako takve promjene utječu na druge gene u stanici. Genomski mikronizovi mogu se koristiti ne samo za istraživanje i dijagnosticiranje bolesti kao što su rak i bolesti srca, već i potencijalno za učenje kako ih liječiti ciljanom terapijom.