Нов принцип за тестване на микроби
Флуоресцентни ДНК зими като сонди за бактериални метаболитни продукти
Микроби в храната, биотероризъм, устойчивост на бактерии и вируси – това са някои от проблемите на нашето време, които правят особено важно откриването на патогени възможно най-рано. Докато конвенционалните методи са или бавни, или изискват сложно оборудване, Yingfu Li и екип от университета McMaster в Хамилтън (Онтарио, Канада), подкрепени от Sentinel Bioactive Paper Network, сега са разработили особено проста, универсална система за флуоресцентен тест, зародишът бързо и по-специално използвайки един от техните метаболитни продукти. Както съобщават изследователите в списание Angewandte Chemie, дори не е нужно да се знае на кое вещество реагира тестът.
Традиционно микробите се откриват микробиологично, което е много точно, но може да отнеме дни или дори седмици. PCR или методите, базирани на антитела, са бързи, но изискват много стъпки и специално оборудване. "Имахме предвид един особено прост, но бърз и точен метод, казва Ли. Той също така трябва да бъде универсален, което означава, че тестовете за всеки микроб трябва да могат да бъдат разработени според същия принцип."
„Когато микробът метаболизира в среда и се размножава, той отделя голям брой вещества в околната среда. Искахме да използваме това", казва Ли. Идеята: да се произвеждат така наречените DNAzymes, които реагират на специфичен за микроба продукт. DNAzymes са изкуствени едноверижни ДНК молекули с каталитична активност. Молекули с желаното свойство могат да бъдат разработени от голям набор от ДНК молекули с произволна последователност чрез повтарящи се стъпки на селекция и амплификация.
В основата на проектирания DNAzyme е единичен РНК нуклеотид. Отдясно и отляво на него са прикрепени флуоресцентно багрило и гасител. Огасителят е молекула, която потушава флуоресценцията на багрило, когато е в непосредствена близост до него. Изследователите разработиха DNAzyme, който се свързва със специфичен метаболит на бактерията E. coli, променяйки формата си в процеса. В тази модифицирана форма DNAzyme има свойства на разцепване на РНК и отрязва собствената си верига в точката, където се намира РНК нуклеотидът. Това разделя гасителя и багрилото и багрилото започва да флуоресцира. Флуоресценцията показва, че в пробата присъстват бактерии E. coli. От друга страна, този DNAzyme не реагира на други бактерии.
„По принцип специфичен ДНКзим може да бъде открит за всеки зародиш чрез целенасочена селекция", казва Ли. „Не е необходимо нито да познаваме този метаболит, нито да го изолираме от пробата." на проба преди теста, така че една клетка все още може да бъде открита.
Автор: Yingfu Li, Университет Макмастър, Онтарио (Канада), http://www.science.mcmaster.ca/biochem/faculty/li/
Angewandte Chemie 2011, 123, бр. 16, 3835-3838, постоянна връзка към статията: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100477
Източник: Weinheim [ GDCh ]
