Forskere opretter molekylær blindeskrift for at identificere DNA -molekyler

Forskere ved UCLA og New York University har udviklet en metode til at detektere sekvensforskelle i individuelle DNA -molekyler ved at tage nanoskopiske billeder af molekylerne selv.

Arbejdet er rapporteret i Journal of the Royal Society Grænseflade .

Ved hjælp af metoden kalder de "Direkte molekylær anerkendelse, "UCLA- og NYU -forskerne brugte nanopartikler til at forvandle DNA -molekylerne til en form for molekylær punktskrift, der kan aflæses i nanometers skala, eller en milliarddel af en meter, ved hjælp af high-speed Atomic Force Microscopy (AFM).

Lederne af undersøgelsen er:Jason Reed, en forskningsprofessor, og professor Jim Gimzewski, pioner inden for nanoteknologi, begge ved UCLA's California Nanosystems Institute, og professor Bud Mishra, genomisk ekspert, ved NYU's Courant Institute of Mathematical Sciences. Denne gruppe mener, at metoden vil have mange praktiske anvendelser, såsom superfølsom påvisning af DNA-molekyler i genomisk forskning og medicinsk diagnostik samt ved identificering af patogener.

Selvom der i øjeblikket bruges en række teknikker til dette formål, de er tidskrævende, teknisk svært, og dyrt. De kræver også en betydelig mængde genetisk materiale for at foretage nøjagtige aflæsninger og kræver ofte forudgående kendskab til prøvesammensætningen.

Ifølge Mishra, at overvinde disse mangler, holdet udtænkte en "enkeltcelle, enkeltmolekyle "metode, der ville undvære de komplekse kemiske manipulationer, som eksisterende metoder er baseret på, og, i stedet, udnytte molekylernes unikke former som identifikationsmetode. Denne tilgang har fordelene ved at være hurtig og følsom over for niveauet af et enkelt molekyle.

Reed siger, at "det langsigtede mål med vores teams forskning er at dissekere, forstå, og kontrollere biologien af ​​enkeltceller i komplekse væv, såsom hjerne, eller i maligne tumorer. For at fremme dette arbejde kræves det, at vi tager fat på et uløst problem i enkeltcellet molekylær analyse:manglen på en metode til rutinemæssigt, pålideligt, og billigt bestemme global gentranskriptionel aktivitet. "

I deres papir, teamet undersøgte nøje den potentielle anvendelse af denne teknik til at kvantificere aktiviteten af ​​gener i levende væv, en metode kendt som transkriptionel profilering. De kunne vise, at deres Direct Molecular Recognition -teknik nøjagtigt kunne kvantificere den relative mængde af flere DNA -arter i en blanding ved hjælp af kun en håndfuld molekyler - et resultat, der ikke kunne opnås ved hjælp af andre metoder.