Profiliranje genske ekspresije način je mjerenja razine aktivnosti tisuća gena u isto vrijeme. Identificiranje obrazaca ekspresije gena u organizmu sljedeći je korak nakon sekvenciranja genoma organizma. Eksperimenti profiliranja genske ekspresije obično se provode na cijelom genomu organizma odjednom. Mjerenje razine ekspresije gena u organizmu daje sliku o tome kako stanice organizma funkcioniraju tijekom staničnog ciklusa ili kao odgovor na specifične podražaje.
Geni organizma mogu biti u jednom od dva stanja: uključeni ili isključeni. Kada je gen uključen, on se transkribira u glasničku RNA, koja daje upute za stvaranje proteina koji je kodiran genom. Kada se geni uključe, kaže se da su izraženi. Kada je gen isključen, on se ne transkribira u mRNA i ne ekspresira.
DNK čak i jednostaničnog organizma sadrži tisuće gena, ali samo djelić tih gena se uključuje u bilo kojem trenutku. Obrazac ekspresije gena unutar stanice u određenom trenutku naziva se njezin genski profil. Promatranje tipova gena uključenih u stanici može pružiti velike količine značajnih informacija o stanicama i organizmima.
U eksperimentu profiliranja ekspresije gena, tehnologija DNA mikromreža koristi se za mjerenje relativne aktivnosti prethodno sekvenciranih gena. Ovi eksperimenti obično uključuju mjerenje količine mRNA u kontrolnom okruženju i u eksperimentalnom okruženju, kako bi se odredili učinci jedne ili više varijabli na ekspresiju gena. Korištenje kontrole je važno jer utvrđuje početne razine mRNA za normalna stanična stanja.
Gledajući kako se razine mRNA mijenjaju kao odgovor na podražaje, pokazuje kako se stanične potrebe za proteinima mijenjaju kao odgovor na nove uvjete okoline. Ove informacije su korisne za čiste istraživačke svrhe, ali mogu biti važne i u medicini. Na primjer, ako se stanice raka dojke koriste u mikroanalizi DNK, profil bi mogao pokazati da je u stanicama raka dojke aktivna određena vrsta receptora koji je inače neaktivan. Ako se pokaže da je receptor specifičan za rak, može se pokazati kao učinkovita meta lijeka.
Profiliranje ekspresije gena je zapravo korišteno kao prognostička mjera za rak dojke. To je korisno jer žene u istoj fazi bolesti mogu vrlo različito reagirati na liječenje i imati vrlo različite prognoze. Korištenje mikroanalize DNK za izgradnju profila ekspresije gena pokazalo je u najmanje jednoj studiji da određeni profil ekspresije gena u stanicama raka dojke korelira s lošom prognozom. Ova primjena tehnologije profiliranja genske ekspresije pomaže identificirati žene koje bi mogle imati koristi od agresivnijeg liječenja.