Profilarea expresiei genelor este o modalitate de a măsura nivelurile de activitate a mii de gene în același timp. Identificarea tiparelor de expresie a genelor într-un organism este următorul pas după ce genomul unui organism a fost secvențiat. Experimentele de profilare a expresiei genelor sunt de obicei efectuate pe întregul genom al unui organism simultan. Măsurarea nivelurilor de expresie a genelor într-un organism oferă o imagine a modului în care celulele organismului funcționează în timpul ciclului celular sau ca răspuns la stimuli specifici.
Genele unui organism pot fi în una din două stări: pornite sau oprite. Când o genă este pornită, aceasta este transcrisă în ARN mesager, care oferă instrucțiunile pentru producerea proteinei care este codificată de genă. Când genele sunt pornite, se spune că ele sunt exprimate. Când o genă este oprită, nu este transcrisă în ARNm și nu este exprimată.
ADN-ul chiar și al unui organism unicelular conține mii de gene, dar doar o fracțiune din aceste gene sunt pornite în orice moment. Modelul de expresie a genei într-o celulă la un anumit moment în timp este denumit profilul său genic. Privirea tipurilor de gene activate într-o celulă poate oferi cantități mari de informații semnificative despre celule și organisme.
Într-un experiment de profilare a expresiei genelor, tehnologia de micromatrice ADN este utilizată pentru a obține o măsurare a activității relative a genelor secvențiate anterior. Aceste experimente implică de obicei măsurarea cantităților de ARNm într-un cadru de control și într-un cadru experimental, pentru a determina efectele uneia sau mai multor variabile asupra expresiei genelor. Utilizarea unui control este importantă deoarece stabilește nivelurile de ARNm de bază pentru condițiile celulare normale.
Privind modul în care nivelurile de ARNm se modifică ca răspuns la stimuli, arată cum se modifică nevoile celulare de proteine ca răspuns la noile condiții de mediu. Aceste informații sunt utile în scop pur de cercetare, dar pot fi importante și în medicină. De exemplu, dacă celulele canceroase de sân sunt utilizate în microanaliza ADN-ului, un profil ar putea arăta că în celulele canceroase de sân este activ un anumit tip de receptor care este în mod normal inactiv. Dacă receptorul se dovedește a fi specific cancerului, se poate dovedi a fi o țintă eficientă a medicamentului.
Profilul expresiei genice a fost, de fapt, folosit ca măsură de prognostic pentru cancerul de sân. Acest lucru este util deoarece femeile aflate în același stadiu al bolii pot răspunde foarte diferit la tratament și au prognostice foarte diferite. Utilizarea microanalizei ADN pentru a construi profiluri de expresie genetică a arătat în cel puțin un studiu că un anumit profil de expresie a genelor în celulele cancerului de sân se corelează cu un prognostic slab. Această aplicare a tehnologiei de profilare a expresiei genelor ajută la identificarea femeilor care ar putea beneficia de un tratament mai agresiv.