Переосмысление текущего метода открывает путь к новой персонализированной диагностике рака

      

        

Все болезни имеют генетический компонент. Достижения в понимании генетических механизмов, лежащих в основе этих заболеваний, позволяют разрабатывать ранние диагностические тесты, новые методы лечения или вмешательства для предотвращения начала заболевания или сведения к минимуму тяжести заболевания. Однако многое еще предстоит выяснить, когда дело доходит до того, насколько гены способствуют болезни.

Рак может быть диагностирован путем идентификации базовых последовательностей ДНК и микроРНК, имеющих одну и ту же базовую длину, но отличающихся в нескольких базовых последовательностях, если можно определить коэффициенты обилия этих слегка девиантных базовых последовательностей. Однако, хотя ожидается, что некоторые современные секвенсоры ДНК, использующие ионный ток в качестве зонда, смогут определить количество ДНК в принципе, результаты количественного анализа еще не сообщаются.

«Персонализированные аптеки требуют применения метода, который не включает химическую модификацию с использованием дорогостоящих реагентов и усиление длительной полимеразной цепной реакции (ПЦР), чтобы обеспечить высокую пропускную способность при низких затратах», – объясняет Такахито Оширо, первый автор нового Университета Осаки исследование.

В исследовании группа во главе с Масатуро Танигути использовала измерения тока туннелирования для регистрации одномолекулярных проводимостей молекул основания. Туннельные токи, протекающие через одну молекулу, измерялись золотыми электродами, отделенными на расстоянии 0,75 нм друг от друга, что эквивалентно размеру молекулы ДНК-основы – с использованием механически контролируемого разрыва-перехода. Затем были получены сигналы с одной молекулой в виде импульсов тока, высота которых представляет перенос электронов через молекулу.

Команда успешно определила целые последовательности оснований – без необходимости химически модифицировать ДНК или амплифицировать ее с помощью ПЦР – четырех типов ДНК, соответствующих микроРНК let-7, 22-базовому маркеру рака. Кроме того, они могли подсчитать количество молекул в растворе, чтобы определить соотношение изобилия двух цепочек ДНК, которые отличаются одной последовательностью основания. Исследование было опубликовано в Scientific Reports .

«Поскольку метод одномолекулярного секвенирования обнаруживает различия в электронных состояниях молекул в отношении одномолекулярных проводимостей, он также может быть применен к анализу молекул микроРНК и РНК, которые включают в себя четыре основные молекулы и пептиды, которые включают 20 виды аминокислот », добавляет Танигути. «Кроме того, поскольку метод может обнаруживать химически модифицированные основные молекулы и аминокислоты, он представляет собой существенный шаг к реализации персонализированной геномной диагностики рака и других заболеваний».

Источник:

http://resou.osaka-u.ac.jp/en/research/2018/20180619_1

      

  

Source link