Genoma mikromasīvs, kas pazīstams arī kā dezoksiribonukleīnskābes (DNS) mikromasīvs, ir ģenētikas tehnoloģijas veids, kas ļauj zinātniekiem noteikt gēnu ekspresijas līmeņus. Dzīvos organismos gēns tiek ekspresēts, kad šī gēna DNS vairāku procesu gaitā tiek dekodēta proteīnā, kas šūnā pilda noteiktu funkciju. Mērot gēnu ekspresijas līmeni noteiktā paraugā, pētnieki var noskaidrot, kuri gēni ir visaktīvākie. Microarray tehnoloģija tiek izmantota īpaši medicīnā, lai uzzinātu par slimību, piemēram, vēža, ģenētiskajiem aspektiem.
Kad gēns tiek ekspresēts organismā, DNS tiek dekodēta proteīnā, izmantojot virkni darbību. Gēnu segmenti tiek transkribēti uz ribonukleīnskābes (mRNS) veidnes, vienas virknes molekulas, kas ir komplementāra vienai sākotnējās DNS molekulas virknei. Šī mRNS iznes ģenētisko informāciju no šūnas kodola uz proteīnu sintēzes vietu. Genoma mikromasīvs atklāj, kuri gēni ģenerē visvairāk mRNS un, attiecīgi, kuri gēni darbojas visaugstākajā ekspresijas līmenī.
Genoma mikromasīvs ir stikla vai silīcija mikroshēma ar virkni mikroskopisku DNS punktu, kas piestiprināts pie tās virsmas. Specifiskās DNS sekvences, ko sauc par zondēm, izvēlas, pamatojoties uz gēniem, kurus pētnieki vēlas izpētīt. Visa genoma mikromasīvs satur sekvences no visa genoma, savukārt fokusētais mikromasīvs satur tikai noteiktu gēnu DNS.
Slimību izpētē mikromasīvs tiktu izmantots šādi. Pirmkārt, no subjekta tiks ņemts veselu audu un slimu audu paraugs. MRNS no abiem paraugiem tiktu izolēts, izmantojot vairākas ķīmiskas metodes. Katrs paraugs tiktu apvienots ar atšķirīgu marķēšanas šķīdumu, kas sastāv no apakšvienībām, kas pazīstamas kā nukleotīdi, modificēti, lai iekļautu fluorescenci, kas pēc tam saistās ar mRNS molekulām, lai izveidotu fluorescējošu komplementāru DNS (cDNS). Piemēram, slimo paraugu var marķēt ar sarkanu fluorescenci un veselīgu paraugu ar zaļu fluorescenci.
Kad katrs paraugs tiek izskalots genoma mikromasīvā, daļa cDNS no paraugiem hibridizējas vai saistās ar mikroshēmā esošo DNS. Tas izraisa dažādu krāsu un fluorescences līmeņu parādīšanos. Piemēram, ja gēns paraugā būtu ļoti aktīvs, tas radītu daudz mRNS, kas mikromasīvā parādītos kā spēcīga fluorescējoša krāsa. Apvienojot vizuālo paraugu datus, izmantojot skeneri, pētnieki var noteikt, vai konkrētais gēns ir vairāk izteikts slimajos vai veselos audos.
Iepriekš minētajā piemērā zaļš punkts norāda, ka gēns vairāk tika izteikts veselos audos, jo zaļās fluorescences dominēšana norāda, ka veselo paraugu mRNS bija vairāk nekā neveselīgo. Sarkans punkts norāda, ka gēns ražoja vairāk mRNS slimajos audos un bija aktīvāks slimības apstākļos. Dzelteni punkti nozīmētu, ka gēns ir aptuveni vienādi izteikts gan veselos, gan slimos audos. Pētnieki var izmantot šo informāciju, lai noteiktu, kuri gēni slimā šūnā ir aktīvāki un kā šādas izmaiņas ietekmē citus šūnas gēnus. Genoma mikroshēmas var izmantot ne tikai, lai pētītu un diagnosticētu slimības, piemēram, vēzi un sirds slimības, bet arī, lai uzzinātu, kā tās ārstēt, izmantojot mērķtiecīgu terapiju.