Presque toutes les cellules de notre corps contiennent le même acide désoxyribonucléique (ADN), avec tous les mêmes gènes. Cependant, tous les gènes ne sont pas utilisés dans une cellule particulière. Dans chaque type de cellule, seuls certains gènes sont « activés », pour ainsi dire. Par exemple, les cellules du foie remplissent des fonctions différentes de celles des cellules musculaires, car différents gènes y sont exprimés. La technologie des puces à ADN est une technique qui a évolué pour nous permettre de voir quels gènes sont utilisés dans chaque classe particulière de cellules dans tout le corps.
La technologie des puces à ADN aide les scientifiques à découvrir quels gènes sont activés dans différentes cellules et comment les cellules atteignent les types de spécialisation qu’elles démontrent. Dans une expérience de microréseau typique, les molécules d’ADN sont placées à des endroits spécifiques et prédéterminés sur une lame de microscope. Cet arrangement de molécules d’ADN est connu sous le nom de microréseau, car il est très petit, et c’est de là que la technologie des microréseaux tire son nom.
Une fois le microréseau organisé, un type d’acide ribonucléique (ARN) connu sous le nom d’ARN messager (ARNm) est isolé d’un type particulier de cellule. L’ARNm sert de double de travail d’un ou plusieurs gènes dans une cellule, et est donc un bon indicateur des gènes qui sont exprimés dans cette cellule. Lorsque l’ARNm a été isolé, un colorant fluorescent lui est ajouté pour le rendre plus facilement visible au microscope. À ce stade, l’ARNm est ajouté à la puce à ADN sur la lame.
Lorsque les deux types de matériel génétique sont mélangés sur la lame, l’ARNm adhère à l’ADN à l’endroit qui représente le gène dont il provient à l’origine. L’ARNm ne collera pas à chaque gène de l’échantillon d’ADN, car tous les gènes ne sont pas exprimés par une cellule. Tout ARNm qui ne parvient pas à se fixer à l’ADN dans le microréseau est ensuite lavé, et celui qui adhère est maintenant clairement visible à cause du colorant ajouté plus tôt. Les endroits sur l’ADN auxquels l’ARNm adhère sont des gènes discrets et connus. Par conséquent, cette application de la technologie des microréseaux permet aux chercheurs de voir quels types de gènes sont exprimés par un certain type de cellule.
Les utilisations de la technologie des microréseaux se concentrent principalement dans les domaines de la médecine et de la biotechnologie. Outre la découverte des gènes et de ceux que différentes cellules expriment, de nouveaux médicaments peuvent également être conçus à la lumière des découvertes faites par ces techniques. La technologie des puces à ADN signifie également que les maladies, y compris le cancer, peuvent être diagnostiquées et étudiées d’une manière qui était auparavant impossible.