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.
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 56 minutami
Výhled počasí na duben. Meteorologové nastínili, co bude po Velikonocích
před 1 hodinou
Zněl prý hlas zdravého rozumu. Babiš a Fico obnovili společná jednání vlád
před 2 hodinami
OBRAZEM: Pavel obdivoval olympijské a paralympijské mediale. Nechyběli Jílek a Maděrová
před 3 hodinami
Trump označil Lukašenka za vysoce respektovaného prezidenta
před 4 hodinami
Školní rok v Česku skončí dříve, než se původně předpokládalo
před 4 hodinami
Válka USA s Íránem má nečekaného "vítěze". Překonal i Trumpa
před 5 hodinami
Spoluúčast u havarijního pojištění: Jak ovlivňuje cenu a plnění?
před 5 hodinami
Sežeňte si ropu sami. Budeme si pamatovat, že jste nám nepomohli, vzkázal rozlícený Trump Evropě
před 6 hodinami
Orbán překročil meze. EU doufá, že volby znovu nevyhraje
před 7 hodinami
Světový trh s ropou se zmítá v hluboké krizi. Existuje naděje na stabilizaci dodávek?
před 8 hodinami
Pentagon zvažuje, že zbraně určené pro Ukrajinu pošle na Blízký východ
před 8 hodinami
K útoku na budovu Ruského střediska se dobrovolně přihlásil cizinec
před 9 hodinami
Západní metropole vědomě brzdí zřízení tribunálu pro potrestání Ruska, tvrdí ukrajinský tisk
před 10 hodinami
Frustrace v Bruselu dosáhla vrcholu. EU chystá plán v případě, že Orbán vyhraje volby
před 11 hodinami
Zelenskyj zveřejnil svoje příjmy. Prezidentský plat má nižší než je minimální mzda v Česku
před 12 hodinami
Velikonoční předpověď. Počasí bude stabilní, oteplí se až na 20 stupňů
včera
První jméno pro letošní StarDance. Tančit bude Marta Jandová
včera
Zemřel Jaroslav Feyereisl. Dlouhá léta šéfoval Ústavu pro péči o matku a dítě
včera
Kongresmani poslali dopis do Británie. Jde o vyšetřování Epsteinových zločinů
včera
Připravuje se úprava valorizace důchodů. Systém nezatíží, tvrdí ministerstvo
Spousta času ještě zbývá do příští pravidelné valorizace důchodů, která nastane 1. ledna 2027. Z vyjádření politiků je ale zřejmé, kdo by se na ni měl obzvlášť těšit. Babišova vláda chce totiž důchodcům přilepšovat, když dosáhnou určitého věku.
Zdroj: Jan Hrabě