Tým vědců s českým vedením vyvinul novou metodu značení stavebních bloků DNA

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.

Eurozpravy.cz

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.

Témata: EZ

The Independent: Nová studie naznačuje, jak brutální byly boje v době…

14.06.2021 06:56 Čerstvý archeologický výzkum poskytuje nový pohled na extrémně násilnou povahu válčení v době…

Dlouhodobé následky mají nízké desítky procent nakažených, uvedli vědci

13.06.2021 19:30 Dlouhodobé následky po prodělání covidu-19 mají podle vědců z iniciativy Sníh nízké desítky procent…

Vědci vycvičili fretky, aby ucítily virus ptačí chřipky v trusu

12.06.2021 18:25 Očichávat trus by se zřejmě nedostalo na ničí seznam způsobů, jak zachraňovat životy. Ale pokud…

Virus závodí s vakcínami, míní statistici. Výhled považují za velmi nejistý

05.06.2021 08:54 NÁZOR - Koronavirus nyní závodí s vakcínami a o vítězi je čím dál méně jasno. S tímto varováním…

Po prodělání covidu-19 je riziko opětovné nákazy deset měsíců nižší

04.06.2021 08:06 Riziko, že se člověk znovu nakazí koronavirem, je v prvních deseti měsících od prodělání covidu-19…

Dožijeme se 120 let? Vědci chtějí lidem prodloužit život, u myší se to…

01.06.2021 11:03 Izraelským vědcům se podařilo prodloužit život myší o 23 procent a doufají, že použitá metoda by…

Vědkyně: Že Česko neuspělo u Arktické rady, je zklamání, výzkum to neohrozí

01.06.2021 08:43 Fakt, že se Česku nepodařilo získat pozorovatelský status v Arktické radě, je zklamání, šance se…

Vědci: Menší růst populace zřejmě způsobil nástup pomalé životní strategie

27.05.2021 13:58 Čeští vědci nabídli nový pohled na řešení otázky, co stojí za zpomalením růstu populace v zemích,…

Vědci potvrdili výskyt nové mutace koronaviru v Brazílii

26.05.2021 14:58 Vědci dnes potvrdili výskyt nové místní varianty koronaviru v Brazílii. Ta se šíří v několika…

Moderna hlásí, že její vakcína je vysoce účinná také u lidí od 12 do 17 let

25.05.2021 16:28 Americká společnost Moderna dnes oznámila, že její vakcína proti covidu-19 je vysoce účinná i u…

Související:

Právě se děje