Η ανάλυση μικροσυστοιχίας DNA χρησιμοποιείται στη μοριακή βιολογία και τη διαγνωστική ιατρική για να προσδιοριστεί ποια γονίδια σε ένα κύτταρο είναι ενεργοποιημένα σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Αυτή η τεχνική είναι γνωστή ως πολυπλεξία, επειδή μπορεί να μετρήσει χιλιάδες δείγματα σε μία μόνο ανάλυση. Οι τεχνικές μικροανάλυσης DNA χρησιμοποιούνται για την ερμηνεία δεδομένων από αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν σε RNA καθώς και σε DNA, ανάλογα με τις ιδιαίτερες απαιτήσεις του πειράματος.
Η βάση της ανάλυσης μικροσυστοιχίας DNA είναι η υψηλή εξειδίκευση των μορίων DNA και η ικανότητα επιλογής μοναδικών αλληλουχιών DNA για την αναπαράσταση ενός συγκεκριμένου γονιδίου. Ένα πείραμα ανάλυσης μικροσυστοιχίας πραγματοποιείται σε μια στερεή επιφάνεια κατασκευασμένη από γυαλί ή τσιπ σιλικόνης πάνω στην οποία είναι τοποθετημένη μια χημική μήτρα. Στην επιφάνεια της μήτρας οι ανιχνευτές DNA ή RNA παρατάσσονται σε τακτοποιημένες σειρές.
Μόλις το τσιπ έχει στηθεί με τους απαιτούμενους ανιχνευτές, τα κύτταρα που μελετώνται προετοιμάζονται. Για να προετοιμαστούν τα κύτταρα, πρέπει να ανοίξουν έτσι ώστε να απομονωθούν τα νουκλεϊκά οξέα που περιέχουν. Προστίθεται μια σειρά αντιδραστηρίων για την εκχύλιση και συμπύκνωση των νουκλεϊκών οξέων που περιέχονται στα κύτταρα. Στη συνέχεια, το εκχύλισμα νουκλεϊκού οξέος προστίθεται στο τσιπ, το οποίο στη συνέχεια αφήνεται για αρκετές ώρες για να δοθεί χρόνος στους ανιχνευτές να αλληλεπιδράσουν και να συνδεθούν με τα κυτταρικά νουκλεϊκά οξέα. Τέλος, μια άλλη σειρά αντιδραστηρίων προστίθεται στο τσιπ για να εντοπιστούν οι τοποθεσίες όπου τα κυτταρικά νουκλεϊκά οξέα έχουν συνδεθεί με ανιχνευτές.
Στη συνέχεια χρησιμοποιείται ανάλυση μικροσυστοιχίας για να προσδιοριστεί ποιοι ανιχνευτές μπόρεσαν να ανιχνεύσουν κυτταρικά νουκλεϊκά οξέα. Αυτή είναι συχνά μια πολύπλοκη ανάλυση, καθώς ένα μεμονωμένο τσιπ μπορεί να περιέχει δεκάδες χιλιάδες μοναδικούς ανιχνευτές. Η σειρά των ανιχνευτών στο τσιπ αποθηκεύεται σε μια βάση δεδομένων υπολογιστή, έτσι ώστε τα αποτελέσματα να μπορούν να ληφθούν εύκολα. Χρησιμοποιώντας το τσιπ και τη βάση δεδομένων, ένας επιστήμονας μπορεί να αναπτύξει μια λίστα γονιδίων που έχουν συνδεθεί με ανιχνευτές και επομένως υπήρχαν στο αρχικό κυτταρικό εκχύλισμα.
Η τεχνική ανάλυσης μικροσυστοιχίας χρησιμοποιείται συνήθως στο προφίλ γονιδιακής έκφρασης. Σε αυτό το είδος πειράματος, η μικροσυστοιχία έχει ρυθμιστεί για να εξετάσει μοτίβα γονιδιακής έκφρασης στα κύτταρα. Οι ανιχνευτές για τα γονίδια που ενδιαφέρουν περιλαμβάνονται στη μικροσυστοιχία και όταν ολοκληρωθεί το πείραμα, η ανάλυση δεδομένων μικροσυστοιχίας μπορεί να προσδιορίσει ποια από τα γονίδια που μελετώνται ενεργοποιήθηκαν σε μια συγκεκριμένη στιγμή.
Άλλες χρήσεις αυτής της τεχνικής περιλαμβάνουν συγκριτικό υβριδισμό γονιδιώματος και ανίχνευση SNP. Ο συγκριτικός υβριδισμός γονιδιώματος είναι μια δοκιμή που εξετάζει το γονιδιωματικό περιεχόμενο σε κύτταρα συγγενών οργανισμών. Αυτός ο τύπος ανάλυσης παρέχει πληροφορίες για τις γενετικές σχέσεις μεταξύ διαφορετικών ειδών.
Η ανίχνευση SNP είναι μια τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ιατροδικαστική ανάλυση, στην ανάλυση γενετικής σύνδεσης και στην αξιολόγηση των κινδύνων γενετικών ασθενειών. Τα SNP είναι πολυμορφισμοί απλού νουκλεοτιδίου, θέσεις στο γονιδίωμα στις οποίες υπάρχουν δύο πιθανές αλληλουχίες ζευγών βάσεων. Τα SNP μπορούν να παρέχουν μια σειρά από χρήσιμες γενετικές πληροφορίες λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν διαφορετικές παραλλαγές SNP σε διαφορετικούς εθνοτικούς και γεωγραφικούς πληθυσμούς.