基因就像生命體的「藍圖」，上面的遺傳編碼會影響生命的組成，而影響的方式則是透過基因表現，使用遺傳編碼的資訊來合成基因產物，進而影響生物的表現型，例如人的身高、血型、眼珠顏色等。但是在某些情況下，基因的表現會產生差異，例如生病的時候，或是治療後產生的結果等，都會影響基因原本會有的表現。透過基因表現差異分析，可找出在這些情形下表現產生差異的基因，用來進行後續的研究。
以2020年在全球引發大流行的新冠病毒為例，瞭解病毒如何入侵及身體抵抗的機制可以幫助找出治療的方法。呼吸道疾病一般可以從抑制病毒感染來預防，或是提高感染後的防禦機制來治療。要找到這兩種方式的關鍵基因，可以比較COVID-19患者和健康的人在基因表現上的差異，而基因表現的資料可以從美國國家生物技術資訊中心（NCBI）的GEO資料庫下載公開的資料集。
預防病毒感染
新冠病毒在進入人體後，主要透過病毒表面的棘蛋白與細胞表面的ACE2受體結合來進入並感染細胞。下圖比較COVID-19患者與健康的人的ACE2受體基因表現，可發現患者的ACE2基因表現較高（Bizzotto, et al., 2020），使可調控ACE2表現的相關藥物皆有成為抑制新冠病毒藥物的潛力（衛生福利部，2022）。
提高身體的防禦機制
病毒進入細胞後會引發抗病毒反應，研究發現人體在感染新冠病毒後，會誘導細胞內與抗病毒的作用機制相關的MX1基因提高表現，阻擋病毒的複製和抑制病毒的基因表現來防禦新冠病毒。下圖顯示COVID-19患者的MX1基因表現比健康的人高（Bizzotto, et al., 2020），使得可提高MX1表現的藥物也有機會治療新冠肺炎。
以上是基因表現差異分析的其中一種應用方式，透過篩選出在不同情況下表現產生差異化的基因後，進一步研究促進或抑制它們表現的機制，以達到更理想的結果。
參考資料
Bizzotto, J., Sanchis, P., Abbate, M., Lage-Vickers, S., Lavignolle, R., Toro, A., Olszevicki, S., Sabater, A., Cascardo, F., Vazquez, E., Cotignola, J., & Gueron, G. (2020). SARS-CoV-2 Infection Boosts MX1 Antiviral Effector in COVID-19 Patients. iScience, 23(10)
衛生福利部，2022。國衛院發現新冠病毒調控細胞快速感染新機制有利新冠治療藥物與疫苗之研發。
網址：https://www.mohw.gov.tw/cp-16-70953-1.html