Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla Bla

Transcript

1 Η εικονική μικροσυστοιχία Μια ματιά στις επιστημονικές δημοσιεύσεις Τώρα που καταλαβαίνετε πώς δουλεύουν οι μικροσυστοιχίες (τουλάχιστον αυτό πιστεύουμε!), είναι ώρα να δούμε πως τις έχουν χρησιμοποιήσει οι ερευνητές για να πάρουν απαντήσεις σε βιολογικά προβλήματα. Θα δούμε εργασίες που οι ερευνητές έχουν δημοσιεύσει σε επιστημονικά περιοδικά - οι επιστήμονες συνήθως τις αναφέρουν ως τα «paper». Οι εργασίες είναι απαραίτητες στην έρευνα. Επιτρέπουν την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των ερευνητών, ώστε να αποφύγουν να κάνουν πειράματα που έχουν κάνει προηγουμένως άλλοι. Για τον αρχάριο, η γλώσσα των επιστημονικών δημοσιεύσεων είναι γεμάτη τεχνικούς όρους. Μερικές φορές, μόνο οι επιστήμονες που δουλεύουν στο ίδιο πεδίο μπορούν να την καταλάβουν. Αλλά για να μην φοβηθείτε, έχουμε προσθέσει μια περίληψη της κάθε εργασίας που περιέχει όλα τα σημαντικά στοιχεία. Πριν ξεκινήσετε Πριν διαβάσετε τις επιστημονικές εργασίες, ίσως είναι χρήσιμο να μάθετε ορισμένα στοιχεία σχετικά με αυτήν. Οι εργασίες ακολουθούν συνήθως την ΕΥΑΣ σύνταξη (Εισαγωγή, Υλικά και Μέθοδοι, Αποτελέσματα και Συζήτηση) Τίτλος Περίληψη (a) Εισαγωγή (b) Υλικά και Μέθοδοι (c) Αποτελέσματα (d) Συζήτηση (e) Acknoledgements (f) Βιβλιογραφία (f) 1 Bla Bla Bla 2 Bla Bla Bla 3 Bla Bla Bla 4 Bla Bla Bla 5 Bla Bla Bla 6 Bla Bla Bla a) Περίληψη: Μια μικρή παράγραφος αμέσως μετά από τον τίτλο της εργασίας και τα ονόματα των συγγραφέων, που δίνει μια περίληψη της εργασίας που περιγράφεται στη δημοσίευση. Λείπει σε σπάνιες περιπτώσεις. b) Εισαγωγή: Αυτό το κομμάτι εισάγει τον αναγνώστη στο βιολογικό ερώτημα που ασχολείται η εργασία. Οι άνθρωποι περιγράφουν την εργασία που έχει γίνει πριν (από αυτούς ή από άλλους) στο ίδιο πεδίο, και στο τέλος της εισαγωγής, δηλώνουν τι έχουν κάνει και τι θα παρουσιαστεί σε αυτήν την δημοσίευση. c) Υλικά και μέθοδοι: Η ενότητα αυτή είναι κυρίως τεχνική και συνήθως περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο έχουν γίνει τα πειράματα. Οι επιστήμονες μπορούν να δουν ότι υιοθετώντας διάφορες τεχνικές παίρνουν διαφορετικά αποτελέσματα. d) Αποτελέσματα: Αυτή η ενότητα, η οποία είναι συνήθως η μεγαλύτερη περιγράφει τα αποτελέσματα των πειραμάτων. e) Συζήτηση: Σε αυτήν την ενότητα, οι επιστήμονες συνήθως συζητούν πώς τα αποτελέσματα απαντούν τη βιολογική ερώτηση που έθεσαν στην εισαγωγή. Ορισμένες φορές μιλούν επίσης για μελλοντικά πειράματα που θα

2 μπορούσαν να κάνουν για να απαντήσουν στην επιστημονική ερώτηση με περισσότερη λεπτομέρεια. f) Ευχαριστίες: Αν και δεν είναι επίσημη ενότητα στις δημοσιεύσεις, όλο και περισσότεροι επιστήμονες την προσθέτουν σήμερα. Εδώ, οι επιστήμονες ευχαριστούν τους ανθρώπους που βοήθησαν στην εργασία και τις χρηματοδοτήσεις τους. g) Βιβλιογραφία: Εάν έχετε προσπαθήσει να διαβάσετε μια από τις δημοσιεύσεις (ανεξάρτητα από το γεγονός ότι σας είπαμε να μην το κάνετε ακόμα!) μπορεί να έχετε προσέξει περίεργους αριθμούς ή/και ονόματα να παρουσιάζονται σε παρενθέσεις εδώ και εκεί. Αυτοί οι αριθμοί ή/και ονόματα αναφέρονται στη δουλειά άλλων συγγραφέων που είναι σχετική με την παρούσα εργασία. Στο τέλος της δημοσίευσης, εμφανίζονται όλες οι πληροφορίες για τη δημοσίευση, ώστε να είναι εύκολο να εντοπιστούν. Οι δημοσιεύσεις μου δεν περιέχουν ορισμένες από τις ενότητες που αναφέρονται πιο πάνω. Μήπως δεν είναι καλές; Δεν υπάρχει λόγος να ανησυχείτε. Αυτό δεν αντανακλά την ποιότητα της δημοσίευσης. Απλώς ορισμένα επιστημονικά περιοδικά έχουν διαφορετικό τρόπο παρουσίασης. Εάν διαβάσετε ορισμένες από αυτές θα διαπιστώσετε ότι υπάρχουν μέρη που εξυπηρετούν το ρόλο της εισαγωγής, των υλικών και μεθόδων, κλπ χωρίς να το αναφέρουν ρητά. Ποιος αποφασίζει ποια δουλειά θα εμφανιστεί σε ένα περιοδικό Αυτή είναι μια πολύ καλή ερώτηση. Η διαδικασία δημοσίευσης εργασιών είναι μια επιστήμη από μόνη της! Αρχικά, τα πειράματα θα πρέπει να δίνουν νέα πληροφορία για κάτι (συνήθως δεν μπορεί να δημοσιεύσει κανείς απλώς με το να επαναλαμβάνει πειράματα που έκαναν άλλοι στο παρελθόν). Στη συνέχεια, ήρθε η ώρα να γράψουν οι επιστήμονες ένα κείμενο που εξηγεί το επιστημονικό υπόβαθρο, την ιδέα τους, τα πειράματα και τη νέα πληροφορία που θέλουν να μοιραστούν. Το κάνουν γράφοντας ένα κείμενο με τις ενότητες που αναφέρθηκαν πρωτύτερα. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες στέλνουν το κείμενο μαζί με φωτογραφίες σε ένα επιστημονικό περιοδικό: αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως «αποστολή δημοσίευσης». Το περιοδικό θα δώσει το κείμενο σε άλλους επιστήμονες, οι οποίοι καλούνται «διαιτητές», οι οποίοι θα κρίνουν την ποιότητα της δουλειάς, την καθαρότητα των υποθέσεων και των συμπερασμάτων. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται peer-review και είναι το πιο σημαντικό βήμα, επειδή ορισμένες φορές οι «διαιτητές» μπορεί να μην είναι ικανοποιημένοι με την ποιότητα της δουλειάς και να αρνηθούν την δημοσίευση της εργασίας. Σε διαφορετική περίπτωση, οι «διαιτητές» μπορεί να είναι ικανοποιημένοι με τη συνολική ποιότητα της δουλειάς, αλλά μπορεί να ζητήσουν από τους επιστήμονες να πραγματοποιήσουν επιπλέον πειράματα, ώστε να κάνουν τα συμπεράσματα τους περισσότερο βάσιμα. Σε μια τέτοια περίπτωση, οι επιστήμονες κάνουν τα πρόσθετα πειράματα και επιστρέφουν το αναθεωρημένο κείμενο στους «διαιτητές». Στο τέλος, εάν οι «διαιτητές» είναι ικανοποιημένοι με την δουλειά, δίνουν τη συγκατάθεση και η δουλειά δημοσιεύεται στο συγκεκριμένο περιοδικό. Αυτό σημαίνει ότι «η δημοσίευση έχει γίνει αποδεκτή». Είναι ώρα εορτασμού στο εργαστήριο, με φαγητό και σαμπάνια!

3 Δημοσίευση 1 Οι μικροσυστοιχίες ανιχνεύουν γονιδιακούς διακόπτες κατά το φυσιολογικό κυτταρικό κύκλο Μια ιστορία από το σακχαρομύκητα De Risi et al. (1997) Science 278: Όταν ένα γονίδιο είναι ενεργό, ή, όπως λέμε, εκφράζεται, η αλληλουχία DNA αντιγράφεται (μεταγράφεται) σε mrna. Στη συνέχεια, τα ριβοσώματα διαβάζουν την αλληλουχία του mrna και συναρμολογούν την αντίστοιχη αλυσίδα των αμινοξέων, για να δημιουργήσουν την αντίστοιχη πρωτεΐνη (μετάφραση). Η γονιδιακή έκφραση μπορεί να διαφοροποιηθεί σε συγκεκριμένα πλαίσια. Για να κατανοήσουμε την συμπεριφορά ενός κυττάρου, θα ήταν πολύ χρήσιμο να μπορούσαμε να αναγνωρίσουμε τα γονίδια τα οποία ρυθμίζονται «ανοικτά» ή «κλειστά» παρουσία ή απουσία ορμονών, τοξινών, περιβαλλοντικών σημάτων κ.α. Ένας τρόπος που οι μικροσυστοιχίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν είναι να ανιχνεύσουν, την ίδια στιγμή, απειροελάχιστες διαφορές σε ένα μεγάλο αριθμό γονιδίων σε συγκεκριμένα πλαίσια. O John DeRisi και οι συνεργάτες του επιθυμούσαν να κατανοήσουν τη μοριακή βάση της δημιουργίας σπόρων στο σακχαρομύκητα. Ο κύκλος ζωής του σακχαρομύκητα ενέχει μια μεταβολική αλλαγή από αναερόβιες (επίσης γνωστές ως ζύμωση, διαδικασία από την οποία παράγεται αλκοόλη) σε αερόβιες συνθήκες (γνωστές και ως αναπνοή, στην οποία παράγεται διοξείδιο του άνθρακα). Παρουσία ενός πλούσιου θρεπτικού υλικού υδατάνθρακα, ο προτιμώμενος μεταβολισμός του σακχαρομύκητα είναι αναερόβιος. Όταν ο υδατάνθρακας εκλείψει, ο μεταβολισμός αλλάζει σε αερόβιο και παράγονται ανθεκτικά σπόρια. Η αλλαγή από αερόβιες σε αναερόβιες συνθήκες περιλαμβάνει την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση πολλών γονιδίων. Αυτό που έκαναν πρώτα οι επιστήμονες ήταν να φτιάξουν τις μικροσυστοιχίες. Με άλλα λόγια να εκτυπώσουν 6400 κουκίδες: κάθε κουκίδα αντιπροσωπεύει την αλληλουχία ενός γονιδίου του σακχαρομύκητα. Στη συνέχεια, καλλιέργησαν κύτταρα σακχαρομύκητα σε θρεπτικό πλούσιο σε υδατάνθρακα, λαμβάνοντας δείγματα από την καλλιέργεια σε διαφορετικά χρονικά σημεία και απομονώνοντας mrna από αυτά τα δείγματα. Χρησιμοποιώντας μια κόκκινη φθορίζουσα ουσία, σήμαναν τα mrna και τα ανέμειξαν με mrna «κοινής αναφοράς» που είχαν λάβει στην αρχή του πειράματος, και τα οποία είχαν σημάνει με μια πράσινη χρωστική. Εφάρμοσαν αυτό το μείγμα στην επιφάνεια της μικροσυστοιχίας και πολλά mrna κόλλησαν στις κουκίδες. Με τον τρόπο αυτό πήραν μια μικροσυστοιχία DNA που αντιστοιχούσε σε κάθε χρονικό σημείο που ανέλυσαν. Κάθε κόκκινη κουκίδα αντιστοιχούσε σε γονίδια που είχαν ενεργοποιηθεί. Κίτρινες κουκίδες σήμαιναν ότι η γονιδιακή έκφραση δεν είχε αλλάξει (αφού γνώριζαν ότι ίση ποσότητα πράσινης και κόκκινης φθορίζουσας ουσίας δημιουργούσε κίτρινο). Πράσινες κουκίδες αντιστοιχούσαν σε γονίδια που είχαν απενεργοποιηθεί. Αυτό τους επέτρεψε να ταυτοποιήσουν γονίδια που ήταν ενεργά σε κανονικές συνθήκες όπως και το πως η έκφρασή τους εξελίχθηκε στην καλλιέργεια και στην βαθμιαία απώλεια υδατάνθρακα. Η σημασία αυτής της εργασίας εκτείνεται πέρα από τη φυσιολογία του σακχαρομύκητα. Είναι η πρώτη εργασία που χρησιμοποίησε μικροσυστοιχίες DNA και θεμελίωσε την βάση της χρήσης τους για τη μελέτη της επιρροής τον γονιδίων στη συμπεριφορά του κυττάρου.

4 Δημοσίευση 2 Μικροσυστοιχίες ανιχνεύουν γονιδιακούς διακόπτες κατά το φυσιολογικό κύκλο ζωής Μια ιστορία από τη μύγα ξυδιού Arbeitman MN et al. (2002) Science 297: Η έρευνα στη Drosophila melanogaster, η κοινή ονομασία της οποίας είναι μύγα ξυδιού, έθεσε τη βάση για τη σύγχρονη αναπτυξιακή βιολογία. Ανάμεσα στα διαφορετικά, πολύτιμα στοιχεία σχετικά με την αναπτυξιακή ρύθμιση που μάθαμε από τις μύγες αυτές είναι και η γνώση του πως δημιουργείται το σχέδιο του οργανισμού. Οι τρεις αναπτυξιακοί βιολόγοι που σχετίστηκαν με αυτήν την ανακάλυψη έλαβαν το Βραβείο Νομπέλ της Ιατρικής και Φυσιολογίας το Μέχρι πρότινος, ήμασταν περιορισμένοι στο να ανιχνεύσουμε μοναδικά ή ένα μικρό μέρος γονιδιακών δραστηριοτήτων κατά το φυσιολογικό κύκλο ζωής της μύγας. Ήμασταν ικανοί να ταυτοποιήσουμε πότε και που λάβαιναν μέρος στον οργανισμό. Αλλά δεν είχαμε μια εικόνα καθολικών διεργασιών όπως: ποια γονίδια είναι ενεργά σε συγκεκριμένα αναπτυξιακά στάδια καθώς και ποια γονίδια είναι ενεργά σε ένα συγκεκριμένο ιστό ή όργανο και πως αλληλεπιδρούν. Η χρήση των DNA μικροσυστοιχιών μας επέτρεψε να επεκτείνουμε την ανάλυση του μοναδικού γονίδιου σε επίπεδο γονιδιώματος, μετρώντας ταυτοχρόνως την δραστηριότητα χιλιάδων γονιδίων. Στην επιστημονική εργασία Arbeitman et al. η δραστηριότητα 4028 γονιδίων (περίπου ένα τρίτο όλων των γονιδίων της μύγας) αναλύθηκε για 40 ημέρες ένα χρονικό διάστημα ξεκινώντας από την γονιμοποίηση του αυγού μέχρι τα γεράματα. Κατά τη διάρκεια των 10 πρώτων ημερών, το αυγό μεταμορφώνεται σε μια προνύμφη (αυτά το μικρά, γλοιώδη σκουλήκια που βλέπουμε συνήθως σε φρούτα), μια προνύμφη και το ενήλικο άτομο. Οι υπόλοιπες 30 ημέρες αντιστοιχούν στο ενήλικο άτομο (εδώ, τα αρσενικά και θηλυκά μελετήθηκαν χωριστά). Η περίοδος των 40 ημερών χωρίστηκε σε μικρότερα χρονικά όρια. Αφού αλλαγές συμβαίνουν πολύ σύντομα στα πρώτα στάδια, αυτά τα στάδια μελετήθηκαν σε αλληλεπικαλυπτόμενα χρονικά πλαίσια, ενώ τα αργότερα στάδια είναι ανάμεσα σε μεγαλύτερα χρονικά περιθώρια. Κάθε πειραματικό δείγμα συγκρίθηκε με ένα δείγμα αναφοράς, το οποίο περιείχε όλα τα στάδια του κύκλου ζωής, επιτρέποντας τη δημιουργία της σχετικής δραστηριότητας ενός γονιδίου. Η μελέτη αυτή συνέλεξε μια απίστευτη ποσότητα πληροφορίας, η οποία επέτρεψε στους επιστήμονες να Ποσοτικοποιήσουν την δραστηριότητα των γονιδίων. Ταυτοποιήσουν την γενική δραστηριότητα από ομάδες γονιδίων (κύματα έκφρασης). Ταυτοποιήσουν ποιες ομάδες γονιδίων είναι ενεργές κατά τη διάρκεια διαφορετικών αναπτυξιακών σταδίων. Ταυτοποιήσουν ποιες ομάδες γονιδίων είναι ενεργές σε συγκεκριμένους ιστούς ή όργανα σε διαφορετικά αναπτυξιακά στάδια. Αναγνωρίσουν ομάδες γονιδίων που έχουν παρόμοια ενεργότητα (κύματα έκφρασης) κατά τη διάρκεια όμοιων αναπτυξιακών σταδίων. Αυτά είναι γονίδια που πιθανώς δουλεύουν μαζί. Ξεχωρίσουν διαφορές στις ομάδες των γονιδίων που είναι ενεργές κατά την ανάπτυξη αρσενικού και θηλυκού. 1 Οι νικητές του βραβείου Νομπέλ του 1995 ήταν οι Christianne Nusslein-Volhard, Edward Lewis, Eric Wieschaus. Η Nusslein-Volhard και ο Wieschaus πραγματοποίησαν τα πειράματά τους στο Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας (EMBL).

5 Δημοσίευση 3 Ανάλυση της γονιδιακής έκφρασης του Anopheles gambiae: απάντηση σε τραυματισμό, βακτηριακή μόλυνση και μόλυνση με ελονοσία. Dimopoulos G et al. (2002) PNAS 99: Η ελονοσία είναι η πιο κοινή και πιο θανατηφόρα παρασιτική ασθένεια στον κόσμο. Κάθε χρόνο, μέσω των πρόωρων θανάτων και ανικανότητα που προκαλεί,η ελονοσία καταστρέφει το ανάλογο περίπου 35 εκατομμυρίων υγιούς, παραγωγικής ζωής. Περισσότερο επηρεάζεται η Αφρική, με πάνω από 90% των καταγεγραμμένων περιπτώσεων της ελονοσίας. Προκαλείται από το Plasmodium, ένα παρασιτικό πρωτόζωο που μολύνει τα ανθρώπινα ερυθρά αιμοσφαίρια 2. Τα παράσιτα του Plasmodium 3 έχουν ένα πολύπλοκο κύκλο ζωής. Για να ζήσουν, χρειάζονται έναν ανθρώπινο και ένα κουνουπίσιο ξενιστή. Ο κουνουπίσιος ξενιστής πρέπει να είναι του γένους Anopheles. Το κουνούπι λαμβάνει τα παράσιτα όταν τρέφεται από το αίμα ενός μολυσμένου ανθρώπου. Το παράσιτο της ελονοσίας αναπτύσσεται στο μεσέντερο του κουνουπιού Anopheles. Στη συνέχεια, το κουνούπι μεταφέρει μέσω του σάλιου τα παράσιτα της ελονοσίας στον ανθρώπου. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται να μελετήσουν τον τρόπο που το κουνούπι αντιμετωπίζει τη μόλυνση με Plasmodium. Εάν κατανοήσουν τι γίνεται κατά τη διάρκεια της μόλυνσης, θα δημιουργήσουν εργαλεία για να την καταστείλουν σε ένα σημείο. Στην επιστημονική εργασία Dimopoulos et al., οι μικροσυστοιχίες χρησιμοποιήθηκαν για να ταυτοποιήσουν γονίδια τα οποία ενεργοποιούνται/απενεργοποιούνται σε απάντηση της μόλυνσης με Plasmodium. Αλληλουχίες που αντιστοιχούν σε 4000 γονίδια του κουνουπιού εκτυπώθηκαν σε μια αντικειμενοφόρο πλάκα Για να δημιουργήσουν ένα προφίλ των γονιδίων του κουνουπιού που ενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια μολύνσεων, απομόνωσαν mrna από κύτταρα κουνουπιών που είχαν μολυνθεί με διαφορετικά είδη βακτηρίων, τα σήμαναν με φθορίζουσες ουσίες και τα άφησαν να υβριδοποιηθούν σε γονίδια στην μικροσυστοιχία του κουνουπιού. Στη συνέχεια, επανέλαβαν την ίδια διαδικασία, αλλά αυτή τη φορά με απομόνωση mrna από μολυσμένα με Plasmodium κουνούπια. Με τη σύγκριση, μπόρεσαν να καθορίσουν γονίδια του κουνουπιού που ενεργοποιούνταν μετά από τη μόλυνση με Plasmodium. 2 Τα πρωτόζωα είναι μονοκύτταροι οργανισμοί τόσο πολύπλοκοι όσο και ένα ανθρώπινο κύτταρο. 3 Υπάρχουν τέσσερα διαφορετικά είδη παρασιτών της ελονοσίας (Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malaria και Plasmodium ovale) τα οποία δημιουργούν διαφορετικά είδη ελονοσίας. Το χειρότερο είδος προκαλείται από το Plasmodium falciparum το οποίο σκοτώνει περίπου το 1-2% των μολυσμένων ατόμων. Η ελονοσία του falciparum χαρακτηρίζεται από πυρετό, πονοκέφαλο και αδυναμία. Επιπλοκές της ελονοσίας του falciparum περιλαμβάνουν παρεγκεφαλιδική ελονοσία, στην οποία μολύνεται ο εγκέφαλος, βαριάς μορφής ελονοσία, κατά την οποία η μόλυνση ξεφεύγει από τον έλεγχο και πλακουντική ελονοσία, στην οποία το παράσιτο παρεμβαίνει στην κύηση και μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο. Κάθε μια από τις επιπλοκές είναι πολύ κρίσιμη και συνήθως θανάσιμη.

6 Δημοσίευση 4 Οι μικροσυστοιχίες βοηθούν στην κατηγοριοποίηση και πρόγνωση του καρκίνου Golub TR et al. (1999) Science 286: Εκτός από τη βασική βιολογική έρευνα, οι μικροσυστοιχίες DNA μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πιο εφαρμοσμένες περιπτώσεις. Η δημοσίευση της ομάδας του Lander καταδεικνύει τη χρήση των μικροσυστοιχιών DNA ως ένα πανίσχυρο εργαλείο στην κλινική διαγνωστική, και συγκεκριμένα στην αναγνώριση καρκίνων (κατηγοριοποίηση) και στην πρόγνωση καρκινικού τύπου. Το έκαναν αυτό χρησιμοποιώντας οξείες μορφές λευχαιμίας ως παράδειγμα και εστιάστηκαν σε δυο είδη λευχαιμίας: οξεία λεμφοβλαστική λευχαιμία (acute lymphoblastic leukaemia, ALL) και οξεία μυελοειδή λευχαιμία (acute myeloid leukaemia, AML). H οξεία λευχαιμία είναι μια ασθένεια των λευκών αιμοσφαιρίων και των προγονικών κυττάρων τους. Προκαλείται από μια βλάβη στη δημιουργία των κυττάρων του αίματος που οδηγεί στη δημιουργία ανώριμων κυττάρων που πολλαπλασιάζονται και αντικαθιστούν φυσιολογικά κύτταρα του αίματος στο μυελό των οστών, στο περιφερικό αίμα και συνήθως στο συκώτι, σπλήνα και λεμφικά αγγεία. Στην ΑLL, ο πρώιμος, ανώμαλος κυτταρικός πληθυσμός είναι λεμφοειδής ενώ στην AML είναι μυελογενής. Μέχρι πρόσφατα, η διάκριση μεταξύ ΑLL και AML γινόταν μέσω της ερμηνείας μιας σειράς εξετάσεων (ιστολογικές, ανοσο-ιστοχημικές, κυτταρογενετικές και μοριακής βιολογίας), η κάθε μια από τις οποίες γινόταν σε ξεχωριστό και ειδικά εξειδικευμένο εργαστήριο. Αν και γενικά ακριβής, η κατηγοριοποίηση των λευχαιμιών παρέμενε ατελής και λάθη δημιουργούνταν. Είναι σημαντικό να μπορεί κανείς να κάνει μια ακριβή διάγνωση του τύπου της λευχαιμίας του ασθενή, ώστε να του χορηγηθεί η καταλληλότερη θεραπευτική αγωγή. Ο Lander και οι συνεργάτες του ήθελαν μια μοναδική και εκπληκτικής ακριβείας εξέταση, ώστε να μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αργότερα από τους κλινικούς γιατρούς για τη διάγνωση των δυο μορφών καρκίνου. Αρχικά, βελτίωσαν την κατηγοριοποίηση αυτών των δυο μορφών λευχαιμίας. Συνέλεξαν περίπου 40 δείγματα μυελού των οστών από ασθενείς που ήξεραν ήδη εάν έχουν ΑLL ή AML και απομόνωσαν το RNA. Επέτρεψαν στα δείγματα να υβριδοποιηθούν με έτοιμες μικροσυστοιχίες DNA (από μια εταιρία βιοτεχνολογίας), που περιείχαν περίπου 700 ανθρώπινα γονίδια. Μετά από τη στατιστική ανάλυση κατάφεραν να ταυτοποιήσουν τη συνολική ομάδα των γονιδίων που συσχετίζονταν με περιπτώσεις ALL και AML. Με άλλα λόγια, κατάφεραν να καθορίσουν εκείνα τα γονίδια που σχετίζονταν ειδικά με κάθε μια από τις λευχαιμίες. Αυτό που έκαναν στη συνέχεια ήταν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα πρότυπα γονιδιακής έκφρασης για να δουν εάν θα μπορούσαν να προβλέψουν σωστά ποιο τύπο καρκίνου είχαν άλλοι ασθενείς. Στο άμεσο μέλλον, οι γιατροί θα μπορούν να χρησιμοποιήσουν παρόμοιες εξετάσεις για να αποφασίσουν ποια είναι η κατάλληλη θεραπεία για καινούργιους ασθενείς με λευχαιμία. Οι ερευνητές σχεδιάζουν επίσης να αναπτύξουν τέτοιες μικροσυστοιχίες για διαφορετικές ασθένεις.