Analiza mikromacierzy DNA jest wykorzystywana w biologii molekularnej i medycynie diagnostycznej do określania, które geny w komórce są włączane w określonym momencie. Ta technika jest znana jako test multipleksowy, ponieważ może mierzyć tysiące próbek w jednym teście. Techniki mikroanalizy DNA służą do interpretacji danych z testów przeprowadzonych zarówno na RNA, jak i DNA, w zależności od konkretnych wymagań eksperymentu.
Podstawą analizy mikromacierzy DNA jest wysoka specyficzność cząsteczek DNA oraz możliwość wyboru unikalnych sekwencji DNA reprezentujących konkretny gen. Eksperyment z analizą mikromacierzy przeprowadza się na stałej powierzchni wykonanej ze szklanego lub silikonowego chipa, na którym nałożona jest matryca chemiczna. Na powierzchni matrycy sondy DNA lub RNA są ułożone w uporządkowanych rzędach.
Po skonfigurowaniu chipa z wymaganymi sondami, badane komórki są przygotowywane. Aby przygotować komórki, należy je rozbić, aby można było wyizolować zawarte w nich kwasy nukleinowe. Seria odczynników jest dodawana w celu ekstrakcji i zagęszczenia kwasów nukleinowych zawartych w komórkach. Następnie ekstrakt kwasu nukleinowego jest dodawany do chipa, który następnie pozostawia się na kilka godzin, aby umożliwić sondom interakcję i związanie się z komórkowymi kwasami nukleinowymi. Na koniec do chipa dodaje się kolejną serię odczynników, aby zidentyfikować miejsca, w których komórkowe kwasy nukleinowe związały się z sondami.
Analiza mikromacierzy jest następnie wykorzystywana do określenia, które sondy były w stanie wykryć komórkowe kwasy nukleinowe. Często jest to złożona analiza, ponieważ jeden chip może zawierać dziesiątki tysięcy unikalnych sond. Kolejność sond na chipie jest przechowywana w komputerowej bazie danych, dzięki czemu wyniki można łatwo uzyskać. Korzystając z chipa i bazy danych, naukowiec może opracować listę genów, które związały się z sondami, a zatem były obecne w oryginalnym ekstrakcie komórkowym.
Technika analizy mikromacierzy jest powszechnie stosowana w profilowaniu ekspresji genów. W tego typu eksperymencie mikromacierz jest skonfigurowana do badania wzorców ekspresji genów w komórkach. Sondy dla interesujących genów znajdują się na mikromacierzy, a po zakończeniu eksperymentu analiza danych z mikromacierzy może określić, które z badanych genów zostały włączone w określonym czasie.
Inne zastosowania tej techniki obejmują porównawczą hybrydyzację genomową i wykrywanie SNP. Porównawcza hybrydyzacja genomu to test, który bada zawartość genomu w komórkach organizmów spokrewnionych. Ten rodzaj testu dostarcza informacji o powiązaniach genetycznych między różnymi gatunkami.
Wykrywanie SNP to technika, którą można wykorzystać w analizie kryminalistycznej, analizie powiązań genetycznych i ocenie ryzyka chorób genetycznych. SNP to polimorfizmy pojedynczego nukleotydu, miejsca w genomie, w których istnieją dwie możliwe sekwencje par zasad. SNP mogą dostarczyć szeregu użytecznych informacji genetycznych ze względu na fakt, że różne odmiany SNP istnieją w różnych populacjach etnicznych i geograficznych.