Mezinárodní tým s českým vedením vyvinul novou metodu značení základních stavebních bloků DNA - tzv. nukleotidů. Postup má mít v budoucnu využití pro sekvenování DNA pomocí eletrochemické detekce. Mohl by přispět k tomu, že proces bude rychlejší a levnější.
ČTK o výzkumu informovali zástupci Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR (ÚOCHB AV) v tiskové zprávě. Tým vedl vědec Michal Hocek, který na ÚOCHB působí. Studii o výzkumu publikoval prestižní časopis Journal of the American Chemical Society.
Molekulu DNA tvoří čtveřice nukleotidů. Genetická informace, kterou tato molekula nese, je dána jejich pořadím. A právě znalost pořadí těchto bloků - sekvence DNA - je podle ÚOCHB nutná třeba při diagnostice nemocí či při forenzní analýze DNA. I přes pokrok v metodách sekvenování DNA, jež se zpravidla zakládají na fluorescenčním značení nukleotidů, jsou však nyní využívané techniky pořád časově náročné, celkem drahé a narážejí i na jiná omezení.
Proto vědci hledají nové cesty - a jeden z nadějných přístupů je podle ústavu právě využití elektrochemické detekce a takzvaných redoxních značek. To jsou připojené sloučeniny, které lze oxidovat nebo redukovat na elektrodách. Rozsáhlému týmu vědců, vedenému Hockem, se nyní podařilo navrhnout a syntetizovat umělé nukleotidy, na kterých jsou přivěšeny speciální redoxní značky. Ty lze oxidovat na zlaté nebo uhlíkové elektrodě, přičemž poskytují měřitelný a analyticky využitelný signál. Značkami jsou karborany - struktury z atomů boru a uhlíky, do nichž je možné začlenit další atomy komů - třeba železa či kobaltu, což má dopad na finální elektrochemické vlastnosti.
Nově upravené nukleotidy jsou navrženy tak, aby je enzym DNA polymeráza, který v buňce staví DNA z dostupných stavebních bloků, začlenil do vytvářeného vlákna DNA. Vědci tak dokázali připravit vlákno z upravených nukleotidů. Každý ze čtveřice nukleotidů má vlastní specifickou značku, která umožní jejich detekci - což bylo hlavní úskalí projektu. Podle odborníků se totiž dosud dařilo označit či naměřit jeden či maximálně dva typy redoxně značených nukleotidů v jednom vlákně DNA.
Hocek ČTK řekl, že tým na výzkumu pracoval od roku 2007. "Takže docela dlouho. My jsme postupně vyvíjeli jednotlivé značky a už jsme jim mezitím několik publikovali. Ale teď se nám poprvé podařilo udělat, že všechny čtyři báze DNA mají každá svou značku, která je specifická a můžeme ji přečíst. V přítomnosti všech třech ostatních," zdůraznil vědec. Intenzita každého signálu je závislá na počtu kopií daného nukleotidu v DNA. To umožňuje rychle určit poměrné zastoupení jednotlivých nukleotidů v měřené DNA.
Využití oxidace na elektrodě při růstu napětí by podle Hocka v budoucnu mohlo vést k tomu, že místo současného používání drahých sekvenačních přístrojů, by byl proces "miniaturizován". A v důsledku toho i levněji prováděn na místech, kde by to bylo třeba - například u lékaře nebo v terénu. "My nejsme v tom stadiu, že bychom měli sekvenátory, které by automaticky sekvenovaly, ale přišli jsme na nový princip, který by se dal použít k sekvenaci na elektrochemickém principu," uzavřel vědec.
Na výzkumu spolupracovali vědci z ÚOCHB, španělské univerzity Rovira i Virgili, Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Biofyzikálního ústavu AV a Polské akademie věd. Hlavními autory studie jsou student David Kodr a a studentka Cansu Pinar Yenice.
12. května 2024 11:58
NASA zveřejnila o úchvatnou simulaci. Ukazuje, co se stane, když spadnete do černé díry
Související
ESA pošle sondu k Venuši, aby zkoumala, proč je nehostinná a není jako Země
Stahování certifikátů ke covidu nefunguje, systém bude upravený večer
Aktuálně se děje
před 53 minutami
Příjezd Pastrňáka se Zachou by národní tým přivítal. Chystá se telefonát
před 1 hodinou
Ficův stav se zásadně nemění. Kaliňák ale zmínil pozitivní prognózu
před 1 hodinou
V sobotu národní tým posílí ze zámoří Nečas. Do Prahy by mohli přijet také Pastrňák se Zachou
před 2 hodinami
Ukrajinci prchají z Charkovské oblasti před ruskou armádou. Jsou jich tisíce
před 2 hodinami
Na Slovensku se začíná rozhodovat o osudu atentátníka na Fica
před 3 hodinami
Aktuální počasí: Bouřková předpověď na víkend. Hrozí dnes i zítra
před 4 hodinami
Putin předstírá zájem o mírová jednání. Jde mu o jediné, tvrdí analytici z ISW
před 4 hodinami
Britové i po vyrovnaném duelu s Dánskem stále bez bodu. Němci opět nastříleli osm branek
před 5 hodinami
Fiala ocenil reakci odborů. Vyhlíží návrat k jednacímu stolu
před 5 hodinami
Západ se bojí, říká Zelenskyj s ohledem na válku na Ukrajině
před 6 hodinami
MS v ledním hokeji: Češi nepovolili Rakušanům další překvapení. Porazili je 4:0 a čtvrtfinále mají jisté
před 7 hodinami
Počasí bude o víkendu deštivé, ukazuje předpověď
včera
Zelenskyj podepsal zákon, který umožňuje odsouzeným sloužit v ukrajinské armádě
včera
Izraelská armáda během operace v Pásmu Gazy objevila těla tří rukojmích
včera
Atentátník nebyl liberál ani extremista. Slovensko dementuje nepravdivé informace na internetu
včera
Polovina Poláků souhlasí s tím, aby se ukrajinští muži vrátili bojovat na Ukrajinu
včera
Třináct zemí včetně EU vyzvalo Izrael, aby neprováděl ofenzivu ve městě Rafáh
včera
Vatikán vydal normy, jak posuzovat nadpřirozené jevy
včera
Putin tvrdí, že Rusko zatím neplánuje obsadit ukrajinské město Charkov
včera
EU následuje Česko. Uvalila sankce na Voice of Europe, posvítila si i na ruská média
Evropská unie sankcionovala čtyři mediální subjekty, které šíří ruskou propagandu. Kromě agentury RIA Novosti a deníku Izvestija a Rossijskaja Gazeta byly uvaleny sankce také na platformu Voice of Europe, kterou Česko už na konci března umístilo na národní sankční seznam. O sankcích informovala Rada EU.
Zdroj: Lucie Podzimková