Определенные для последовательности, недорогие флуоресцентные датчики ДНК без этикеток

«Датчики, которые мы разработали, используют легко абсорбирующий полимер, чтобы усилить флуоресцентный сигнал краски, которая излучает свет только, когда это связывает между двумя подобранными кусками ДНК», сказал Миркеа Котлет, физический химик в Центре Брукхевена Функциональных Наноматериалов, который привел исследование и кто также адъюнкт-профессор в Каменном Университете Ручья. Система достаточно чувствительна, чтобы обнаружить отдельные несоответствия между основаниями, которые составляют «ступеньки» ДНК искривленной лестницы двойная молекула спирали, делая ее очень конкретной без ложных положительных сторон, сказал Котлет.Плюс, метод быстр и не требует никакого дорогого оборудования, просто обычная лаборатория fluorimeter.

У этого есть высокий потенциал, который будет сделан областью, складной для быстрого анализа доказательств места преступления, и предпримет больше хорошо осведомленные, быстрые ответные меры в отношении биотеррористических угроз.ДНК, покажите себя!

Идея использовать пылающие краски, чтобы пронюхать последовательности ДНК не совсем новая. Но нахождение недорогой флуоресцентной краски, которая вставляет себя между каждой дополнительной парой оснований Молекулы ДНК – и использованием легкого полимера поглощения/испускания, чтобы усилить флуоресцентный сигнал без потребности в дополнительной химической маркировке – заставляет Брукхевен приблизиться к большому прогрессу.«Краска, которую мы используем, является сотнями времен, более дешевых, чем популярные коммерческие краски вставления», сказал Чжунвэй Лю, аспирант из Каменного Университета Ручья, работающего с Cotlet и первым автором статьи. Развязанный, зеленая молекула поглощает красный свет, но не излучает свет. «Но когда это вставляет себя в углубления ДНК, краска становится флуоресцентной.

И до сих пор это – единственная краска, которая может вставиться так плотно с ДНК – значение точно, что одна молекула краски связывает между каждой дополнительной парой оснований ДНК двойную спираль» – матчи T-A и G-C, которые составляют генетический код.Это означает, что сила флуоресцентного сигнала непосредственно связана с тем, сколько молекул краски связано – и как тесно неизвестный образец ДНК соответствует берегу исследования, используемому для тестирования. Как только есть несоответствие, даже во всего одном «звонившем» на лестнице ДНК, молекула краски не свяжет, и сигнал будет слабеть.

Два несоответствия приводят к пропорциональному понижению силы сигнала и так далее. «Это дает нам большой спектр для обнаружения несоответствия последовательности», сказал Котлет.Чтобы усилить эти сигналы, ученые добавляют спрягаемый полимер. Эти легко абсорбирующие материалы используются для сбора урожая солнечного света в солнечных батареях, «но мы можем также сделать их водорастворимыми и совместимыми с биомолекулами как ДНК», сказал Котлет.

Синтезируемый Сином-Линем Ваном, сотрудником в Национальной лаборатории Лос-Аламоса САМКИ, полимеры, используемые в этом исследовании, были functionalized с цепями стороны, которые несут положительный заряд, позволяя им естественно связать с отрицательно заряженной ДНК через электростатические взаимодействия. «Полимер обертывает и следует за спиралью ДНК», сказал Котлет. «Эта конфигурация приносит полимер в непосредственной близости с направляющимися ДНК молекулами краски и также увеличивает способность полимера поглотить и излучать свет. Оба из этих факторов помогают с передачей энергии к вставленной краской ДНК и увеличению чувствительности биодатчика», сказал Котлет.Таким образом, если ученые хотят знать, идентичны ли два куска ДНК – говорит известная последовательность от споры сибирской язвы и один от выглядящего подозрительно белого порошка – все, что они должны сделать, смешать образцы, краску, и полимер в пробирке, включить свет и позволить результатам сиять для себя.

Конечно, в этом случае, они надеялись бы не видеть свет!


Блог обо всем