Ученые петербургского ИТМО совместно со специалистами из Университета Центральной Флориды разработали ДНК-наномашины для детекции патогенов.
ДНК-машины — искусственные молекулярные структуры, способные «разворачивать» цепочки РНК и ДНК и выявлять в них последовательности, характерные для разных патогенов, сообщает пресс-служба ИТМО. Новый метод выгодно отличается от ПЦР-тестирования тем, что не требует дорогого оборудования и специальных условий.
Наноробот представляет собой небольшую ДНК-платформу из 20-30 нуклеотидов, к которой привязаны специальные участки ― ученые называют их «руками». Все вместе это похоже на робота, который приближается к цепочке РНК и «руками» крепко связывает ее сложносвернутые участки, заставляя их разворачиваться. Происходит это благодаря такому свойству, как комплементарность.
Реакция происходит в условиях комнатной температуры. Это выгодно отличает предложенный учеными метод от классических ПЦР-тестов.
«РНК или ДНК обычно находятся в свернутом состоянии и разворачиваются только при высоких температурах, что усложняет детекцию целевых фрагментов. ДНК-машины способны без специальных приборов и нагревания выявлять нужные участки — аналиты одноцепочечных РНК, принадлежащие определенным патогенам. ДНК-машины "подбираются к мишени", обхватывают ее и заставляют нуклеиновую кислоту развернуться», — рассказала сотрудница первый автор исследования Дарья Горбенко.
В базе патогенов уже есть цитомегаловирус — разновидность герпеса, гемофильная палочка, вызывающая поражение органов дыхания, и листерия моноцитогенес, ответственная за острые пищевые отравления. Главное преимущество исследования, как отмечают авторы, не только в ДНК-машине, но и в визуализации результатов ее работы.
Весь процесс тестирования с помощью ДНК-машины от взятия материала и выделения нуклеиновой кислоты до образования G-квадруплекса и получения цветового сигнала занимает порядка двух-трех часов, но авторы проекта уверены, что это время можно сократить. В будущем всю систему планируется «упаковать» в маленькую герметичную коробочку, которую можно будет использовать даже дома.
В Новосибирске открыли центр лучевой терапии мирового уровня
Российские ученые выяснили, как меняется работа мозга при диабете
