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
včera

Důchody a novinka ohledně tisícovky navíc. V červenci nastává změna
včera

Australanka je vinná z trojnásobné vraždy. Smrtícím prostředkem se staly houby
včera

Dva incidenty na D3. Dálnici uzavřely hořící kamion i nehoda
včera

Vláda zakázala čínské služby ve státní správě. Znovu řešila i páteční blackout
včera

Rusko může za sestřelení letounu MH17 nad východní Ukrajinou, rozhodl soud
včera

Předsezónní strasti a radosti fotbalové Slavie. Hlásí posily i zranění, zůstane kouč Trpišovský?
včera

Fico promluvil u soudu, ale nikoliv osobně. Atentátník odmítá doživotí
včera

Šok v Red Bullu: Christian Horner po dvou dekádách končí na pozici šéfa
včera

Izrael chce přesídlit lidi z Gazy do „humanitárního města“. Šlo by zřejmě o válečný zločin
včera

Norskem otřásá skandál. Syn korunní princezny je obviněn ze znásilnění
včera

Pavel: Rusko musí pochopit, že je nutné jednat. Válka jinak může trvat roky
včera

Pravda o americké vojenské pomoci Ukrajině. Má dorazit další, Trump už ji slíbil
včera

Schillerová si neúspěch u Ústavního soudu vyložila po svém. Mluví o dobré zprávě
včera

Trump údajně hrozil Putinovi, že nechá bombardovat Moskvu. Vyhrožovat měl i Číně
včera

Předpověď počasí už s extrémy nepočítá. Meteorologové upřesnili výstrahu
včera

Unijní ostuda: Jen jedna z 27 zemí si splnila úkol. Šlo přitom o klima
včera

Důchodová reforma platí. ANO u Ústavního soudu narazilo
včera

Povodně v Texasu už mají přes sto obětí. Zemřely desítky dětí, padají první obvinění
včera

Nové informace o rozsahu škod pro íránský jaderný program. Šéf rozvědky promluvil
včera
Putin tak dlouho ignoroval Trumpa, až ho rozzuřil. USA mohou brzy promluvit jazykem síly
Po celé měsíce vystupoval americký prezident Donald Trump ve vztahu k válce na Ukrajině zdrženlivě. Jeho vyjádření byla sice často ostrá v tónu, ale obsahově střídmá – ať už směrem ke Kyjevu, nebo Moskvě. Bylo zřejmé, že jeho primárním cílem je uklidnit ruského prezidenta a přimět ho k větší vstřícnosti vůči požadavkům Ukrajiny i západních spojenců. Jenže s rostoucí neochotou Vladimira Putina ustoupit se tento přístup začal jevit jako neúčinný. Změna na sebe nenechala dlouho čekat.
Zdroj: Jakub Jurek