Uus test põhimõttega mikroobe
Fluorestseeriv DNAsüümidega sondide bakteriaalsete metaboliitide
Mikroobe toidus, bio-terrorism, vastupidavus bakterid ja viirused - need on vaid mõned probleemid meie korda teha varajase tuvastamise patogeenide eriti oluline. Kuigi tavapärased meetodid on kas aeglane või nõuab kalleid seadmeid, Yingfu Li on ja meeskonna McMaster University Hamilton (Ontario, Kanada), mida toetasid Sentinel Bioaktiivsed Paper Network, nüüd arenenud väga lihtne, universaalne fluorestseeruva test, mis pisikuid tõestada kiiresti ja konkreetselt viitega ühele tema metaboliidid. Nagu uurijad ajakirjas Angewandte Chemie, ei pea see nii olema teadlikud sellest, mida aine test reageerib.
Traditsiooniliselt avastatakse mikroobe mikrobioloogiliselt, mis on väga täpne, kuid võib võtta päeva või isegi nädalat. PCR- või antikehapõhised meetodid on kiired, kuid nõuavad mitmeid etappe ja erivarustust. "Me otsisime väga lihtsat, kuid kiiret ja täpset meetodit," ütleb Li. "See peaks olema ka universaalne, mis tähendab, et sama põhimõtte alusel tuleks välja töötada igasuguste idurakkude testid."
„Kui patogeen on keskkonda metaboliseeriv ja paljunev, eritub see keskkonda mitmesuguseid aineid. Me tahtsime neid kasutada, ”ütles Li. Idee: nn DNA-ensüümide valmistamine, mis reageerivad idu-spetsiifilisele tootele. DNA-ensüümid on katalüütilise aktiivsusega kunstlikud üheahelalised DNA molekulid. Suurtest juhuslike järjestuste DNA molekulidest saab soovitud omadustega molekule välja töötada korduvate selektsiooni- ja amplifikatsioonietappidega.
Kujundatud DNAzüümi keskmes on üks RNA nukleotiid. Paremal ja vasakul on fluorestsentsvärv ja kustutaja. Kustutaja on molekul, mis kustutab värvi fluorestsentsi, kui see on selle lähedal. Teadlased arendasid välja DNAzüümi, mis seondub coli bakterite spetsiifilise ainevahetusproduktiga, muutes seeläbi selle kuju. Selles muudetud vormis on DNA-ensüümil RNA lõhustamisomadused ja lõigatakse oma ahel RNA-nukleotiidi paiknemise kohas. See eraldab kustutaja ja värvaine ning värv hakkab fluorestseeruma. Fluorestsents näitab, et proovis sisalduvad coli bakterid. Teisest küljest ei reageeri see DNAzyme teistele bakteritele.
"Sihtotstarbelist valikut võib põhimõtteliselt kasutada konkreetse DNAzyme leidmiseks igale idule," ütleb Li. "Ei ole vaja seda metaboolset toodet tunda ega proovi isoleerida." Mikroobid saab eemaldada tavalise rakukultuuri etapi abil korrutada proovi enne katsetamist, et üksik rakk oleks veel tuvastatud.
Autor: Yingfu Li, McMasteri ülikool, Ontario (Kanada), http://www.science.mcmaster.ca/biochem/faculty/li/
Angewandte Chemie 2011, 123, nr. 16, 3835-3838, Permalink to article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100477
Allikas: Weinheim [GDCh]
