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 11 minutami
75 let od založení, 25 let od vstupu. V Česku proběhne největší akce NATO od summitu v roce 2002
před 29 minutami
Mrazivé počasí na ústupu. Pod nulou bude v noci ještě dvakrát
před 44 minutami
Mrtvá těla se svázanýma rukama? Bují podezření na válečné zločiny Izraele v Pásmu Gazy
před 1 hodinou
Totální invaze, která uškodí i Izraeli? Svět se obává operace v Rafahu
před 2 hodinami
Donald Trump ve vězení. Co by se stalo, kdyby ho soud odsoudil?
před 2 hodinami
Princezna Kate se věnuje rodině. Vyfotila nový snímek nejmladšího Louise
před 2 hodinami
Putin něco chystá, naznačil Pistorius. Má víc zbraní a munice, než kolik využije na Ukrajině
před 3 hodinami
Jaderné zbraně se přesunou na orbitu? Rusko vetovalo rezoluci o zastavení zbrojení ve vesmíru
před 3 hodinami
Ministryně Langšádlová se rozhodla podat demisi
před 3 hodinami
Masivní bezpečnostní operace, zákaz letadel, vzdušné taxíky. Francie se chystá na olympiádu
před 5 hodinami
Víkendové počasí: Konec zimy a návrat jara. Meteorologové slibují příjemné teploty
Aktualizováno včera
Vláda schválila novelu zákona o zbraních, která reaguje na střelbu na FF UK
včera
Hamás zveřejnil video rukojmí, na důkaz, že přežil zranění ze 7. října
včera
Hamás ukázal jednoho z rukojmích. Izrael je chce v Rafáhu všechny osvobodit
včera
Putinův sluha Lukašenko: Nikdy jsme si nežili tak dobře, jako nyní
včera
Od příští sezóny ponese nejvyšší fotbalová liga jméno sázkovky Chance. Přiteče díky ní čtvrtmiliarda ročně
včera
RECENZE: Papežův zákon o prohnilé církvi stojí i padá na velikášském akademismu
včera
Rusko a Ukrajina si vymění 48 vysídlených děti
včera
Vláda chce urychlit výstavbu OZE, prezidentovi navrhla povýšení šéfa BIS Koudelky.
včera
Tragická Rallye Šumava: Česko sbírá peníze na pohřeb zesnulé Aleny Krejčíkové. Co měla, investovala do auta
Po smrti závodnice a navigátorky rallye Aleny Krejčíkové, které se stala osudná nehoda při soutěži Rallye Šumava Klatovy, vznikla na platformě "Znesnáze" sbírka na podporu její rodiny.
Zdroj: Martin Hájek