Cyaninfarvestoffer kunne forbedre effektiviteten af ​​molekylære prober

Forskere bruger fragmenter af RNA og DNA med specifikke nukleotidsekvenser til at identificere andre med komplementære sekvenser, angiver, for eksempel, tilstedeværelsen af ​​en specifik virus.

Forskere i Japan har for nylig forbedret de eksisterende sonderingsteknikker ved hjælp af et cyaninfarvestof kaldet Cy3.

RNA- og DNA-'prober' fremstilles traditionelt ved hjælp af fragmenter af strenge, der har nukleotidsekvenser i hver ende, som komplementerer hinanden. En fluorescerende kemisk forbindelse, kaldet en 'fluorofor', tilføjes til den ene ende af sonden og en 'quencher' tilføjes i den anden. I mangel af dets komplementære "mål", den enkeltstrengede sonde kommer sammen på en hårnålelignende måde, med de komplementære sekvenser i hver ende af strengen, der binder sammen, bringer fluoroforen og quencheren tæt på hinanden og skruer ned, eller 'slukning', fluoroforens fluorescens. Imidlertid, når en probe er til stede i en prøve med dens komplementære mål-RNA, sondestrengen åbner sig for at kombinere med sit mål, tillader dets detektion, når lyset skinner, og fluoroforen fluorescerer.

Denne metode er meget brugt, men den hårnålelignende sondes respons på dens mål er relativt langsom.

Et team af forskere fra Nagoya University og Japan Science and Technology Agency udviklede et nyt sondedesign baseret på Cy3 som fluoroforen. Cy3 og quencheren (nitromethylrød) blev inkorporeret i hver ende af en lineær streng, der manglede de selvkomplementære sekvenser fundet i konventionelle prober. Ikke desto mindre, Cy3 og quencheren blev trukket til hinanden spontant for at danne et meget stabilt kompleks i fravær af et mål, slukker Cy3's fluorescens.

I nærværelse af et komplementært mål, et stærkt fluorescerende respons blev observeret, hvilket var ti gange hurtigere sammenlignet med konventionelle teknikker.

Holdet optimerede sit design ved at inkorporere to Cy3-rester adskilt af to nukleotidbaser på den ene ende af probestrengen, og to nitromethylrøde rester adskilt af to nukleotidbaser på den anden ende. Dette optimerede design påviste RNA med høj effektivitet og følsomhed.

Fordi Cy3 og nitro methylrød er i stand til at kombineres i sonden, slukker fluorescens uden behov for selvkomplementær parring, "denne strategi vil være anvendelig til design af peptid-baserede prober, " konkluderer forskerne i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab og teknologi af avancerede materialer . Peptidprober er kæder af koblede aminosyrer, der kan designes til at binde med specifikke cellereceptorer, gør dem nyttige til billeddannelse af tumorreceptorer, for eksempel.