Principiul de testare nou pentru germeni
DNAzymes fluorescente ca sonde pentru metaboliți bacterieni
Microbii în produsele alimentare, bio-terorism, rezistența bacteriilor și a virusurilor - acestea sunt unele probleme ale timpurilor noastre, care fac identificarea timpurie a agenților patogeni deosebit de important. In timp ce metodele convenționale sunt fie lente sau necesită echipamente scumpe, Yingfu Li au si o echipa de la Universitatea McMaster din Hamilton (Ontario, Canada), susținut de Rețeaua de hârtie Sentinel bioactiv, a dezvoltat acum un sistem foarte simplu, universal test fluorescent care germenii dovedi rapid și în mod specific, cu referire la unul dintre metaboliții săi. Ca cercetatorii raportul in revista Angewandte Chemie, acest lucru nu trebuie să fie măcar conștienți de ceea ce substanță răspunde testului.
În mod tradițional, germenii sunt detectați microbiologic, ceea ce este extrem de precis, dar poate dura zile sau chiar săptămâni. Metodele bazate pe PCR sau anticorpi sunt rapide, dar necesită mai mulți pași și echipamente speciale. „Am avut în vedere o metodă deosebit de simplă, dar rapidă și precisă", spune Li. „Ar trebui să fie, de asemenea, universală, adică testele pentru orice germeni ar trebui dezvoltate în conformitate cu același principiu."
„Când un agent patogen se metabolizează și se înmulțește într-un mediu, eliberează un număr mare de substanțe în mediul său. Am vrut să folosim acest lucru ", spune Li. Ideea: să producem așa-numitele enzime ADN care reacționează la un produs specific germenilor. ADNzimele sunt molecule de ADN monocatenare artificiale cu activitate catalitică. Etape repetate de selecție și amplificare pot fi utilizate pentru a dezvolta molecule cu proprietatea dorită dintr-un bazin mare de molecule de ADN cu o secvență aleatorie.
Inima ADNzimei proiectate este o singură nucleotidă de ARN. Un colorant fluorescent și un agent de stingere sunt atașate la dreapta și la stânga acestuia. Un agent de stingere este o moleculă care stinge fluorescența unui colorant atunci când este în jur. Cercetătorii au dezvoltat o enzimă ADN care leagă un anumit produs metabolic al bacteriei E. coli și își schimbă forma în acest proces. În această formă modificată, ADNzima are proprietăți de scindare a ARN-ului și își taie propria catenă în punctul în care se află nucleotida ARN. Aceasta separă agentul de stingere și vopsea, iar vopseaua începe să fluorizeze. Fluorescența indică faptul că bacteriile E. coli sunt prezente în probă. Cu toate acestea, această enzimă ADN nu reacționează la alte bacterii.
„În principiu, un ADNzim specific poate fi găsit pentru orice germen", spune Li. „Nu este necesar să cunoaștem acest produs metabolic și nici să îl izolăm de eșantion." Germenii pot fi crescuți folosind o etapă normală de cultură celulară. a unui eșantion înainte de test, astfel încât să poată fi detectată o singură celulă.
Autor: Yingfu Li, Universitatea McMaster, Ontario (Canada), http://www.science.mcmaster.ca/biochem/faculty/li/
Angewandte Chemie 2011, 123, Nr. 16, 3835-3838, Legătură permanentă la articol: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100477
Sursa: Weinheim [GDCh]
