1 利用DNA芯片研究疾病狀態(tài)基因的差異表達(dá)模式
CpG島的過度甲基化是腫瘤中的常見后發(fā)事件（epigeneticevent）,最近Yan等發(fā)展了一種基于微陣列的方法，稱為差異性甲基化雜交（differential methylation hybridization,DMH）,他們制備了含1104個CpG島標(biāo)簽的微陣?yán)�，用于篩查28位配對的原發(fā)乳腺癌和正常樣本，結(jié)果顯示，其中將近9%的標(biāo)簽在大部乳腺癌樣本中的甲基化程度相對于他們的正常對照有顯著增加，同時揭示出CpG島過度甲基化與乳腺癌的組織學(xué)程度關(guān)。
Elek等從正常人和三個獨立的前列腺癌患者體內(nèi)提取Mrna,將其反轉(zhuǎn)錄成cDNA后制備成含588個基因的微陣列，并將其用于基因差異表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)其中至少19個基因在腫瘤及正常組織中差異表達(dá)，提示微陣列與相關(guān)cDNA 庫結(jié)合，能促進對診斷和治療前列腺癌及其它腫瘤的潛在靶點的快速鑒定。
2 利用DNA芯片研究病原體感染后宿主基因表達(dá)模式的改變
為了在mRNA水平上全面了解HIV感染CD4 T細(xì)胞后產(chǎn)生的總體效應(yīng)，Geiss等用cDNA微陣列分析了大約1500個受HIV-1感染的細(xì)胞的cDNAs，發(fā)現(xiàn)在感染后2天左右，宿主細(xì)胞基因表達(dá)幾乎無改變，但在感染后3天時，可檢測出20種細(xì)胞基因有差異表達(dá)。其中包括參與T細(xì)胞信號傳導(dǎo)、亞細(xì)胞運輸（subsellular trafficking）、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的基因以及其它一些未知基因。這些結(jié)果支持了關(guān)于HIV-1感染將導(dǎo)致大量細(xì)胞基因表達(dá)改變的假說，并為將來進一步研究差異性表達(dá)mRNA產(chǎn)物的功能提供了框架。
3 利用DNA芯片檢測藥物治療對基因表達(dá)的影響
有研究者應(yīng)用高密度微集芯片在酵母中檢測藥物治療對基因表達(dá)的影響，在其中一個研究中，應(yīng)用芯片在酵母基因組水平上檢測了激酶抑制劑治療前后mRNA水平的變化，從而分析蛋白激酶抑制劑對基因表達(dá)的影響。另外一項研究報道了免疫抑制性藥物FK506作用于酵母后，產(chǎn)生了一種特征性基因表達(dá)模式。 這種表達(dá)模式在無效突變體的酵母細(xì)胞（帶FK506作用靶點）中也可觀察到，表明部分的藥理功能缺失仍可引起相似的基因表達(dá)改變。同時，在此實驗中也發(fā)現(xiàn)了不同于藥物最初靶點的其它通路，如果將類似的方法應(yīng)用于人細(xì)胞及組織，將大大提高新藥鑒定及藥效評估的效率。
4 利用DNA芯片進行模式生物體中的基因表達(dá)及功能研究
模式生物體的基因組織結(jié)構(gòu)相對簡單，但是它們的核心細(xì)胞過程和生化通路在很大程度上是保守的，通過對其研究，可加速對人類基因結(jié)構(gòu)和功能的了解。