Nová metoda značení DNA bází pro sekvenování
Mezinárodní vědecký tým vedený prof. Ing. Michalem Hockem, CSc., DSc., z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR a Univerzity Karlovy a Ciarou K. O'Sullivan, PhD, jež působí jako research professor ve španělské Universitat Rovira i Virgili, vyvinul novou metodu značení DNA, kterou bude možné využít pro sekvenování DNA pomocí elektrochemické detekce. Výsledky své práce publikovali výzkumníci v prestižním časopise Journal of American Chemical Society.
I přes velký pokrok v metodách sekvenování DNA, které jsou většinou založeny na fluorescenčním značení nukleotidů, jsou tyto techniky však stále časově náročné, relativně drahé a mají některá další omezení. Proto se intenzivně hledají nové možnosti, jak sekvenování zjednodušit a urychlit.
Jedním z nadějných přístupů se zdá být využití elektrochemické detekce a tzv. redoxních značek – připojených sloučenin, které lze oxidovat nebo redukovat na elektrodách. Mezinárodnímu týmu, do něhož patří také výzkumníci z Přírodovědecké fakulty UK, Polské akademie věd a Biofyzikálního ústavu AV ČR, se nyní podařilo navrhnout a syntetizovat umělé nukleotidy, na nichž jsou přivěšeny redoxní značky, konkrétně karborany (klecovité struktury vytvořené z atomů boru a uhlíku), jež lze oxidovat na zlaté nebo uhlíkové elektrodě při specifickém potenciálu a které poskytují měřitelný a analyticky využitelný signál.
Nově upravené nukleotidy byly designovány tak, aby je enzym DNA polymeráza začlenil do nově vytvářeného vlákna DNA. Díky tomu, že každý z nich nese vlastní značku projevující se v elektrochemické detekci specifickým signálem oxidace při různém potenciálu, je možné jednotlivé typy nukleotidů odlišit. Velikost každého signálu je navíc závislá na počtu kopií daného nukleotidu v DNA, což umožňuje také rychle určit jeho poměrné zastoupení.
Nově vyvinuté elektrochemické kódování DNA bází přináší řadu výhod, mj. jednodušší a levnější instrumentaci či vyšší rychlost analýzy. Metodika může najít uplatnění při sekvenování DNA, v diagnostice či při vývoji nových DNA čipů.
Zdroj: MT