Detector universal realizate din blocuri de constructii ADN-ului
Source: http://www.mpg.de/1323958/aptamer_universal_detector?filter_order=LT&research_topic=MT
29 martie 2011
Zoom imagine
© R. Berger / MPI pentru polimeri de cercetare
Aptamers sunt un mijloc practic ideala de a detecta o varietate extrem de largă de produse chimice. De obicei, acestea constau în construirea de blocuri din materiale ereditare ADN şi ARN, şi se combină cu specificitate universalitate.Ei formează, aşa cum au fost, o cutie de momeala cu care să prindă un alt fel de peşte. Rezultatele lor versatilitatea din nenumăratele posibilităţi de a varia succesiunea celor patru baze de ADN-ului, care este compus. Specificitatea lor, pe de altă parte, rezultă din structura fizică ca un fir de ADN cu o secvenţă de bază anumit adoptă. Acest lucru produce în aptamer buzunare individual, format în care numai anumite molecule se potrivesc - mai degrabă ca o figură de lut în formă sale. "Aptamers cu buzunare adecvate pot fi gasite pentru cele mai multe molecule, fie ele antibiotice, cocaina, TNT sau proteine", explica Rüdiger Berger de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Polymer.
Printre aptamers caz, cercetătorii în Mainz sunt cautati una care poate fi împărţită în două părţi, astfel încât faptul că molecula de obiectivul legat în buzunar constituie o punte de legătură între cele două jumătăţi. Un aptamer, cum ar fi acest lucru ar putea fi găsite în cea mai mare parte de pre-selecţie, explică Mark Helm de la Institutul de Farmacie de la Universitatea Johannes Gutenberg Mainz, co-autor al studiului. Pentru studiile prima lor cu detector universal, cercetatorii au selectat adenozin monofosfat (AMP) ca molecula ţintă şi un aptamer cu buzunare pentru molecule AMP doi.
Ei îşi fixează apoi o jumătate din aptamer divizat în vârful unui microscop de forta atomica, iar celălalt pe un suport. Când au mai mici decât vârful şi jumătăţile vin în contact, obligaţiuni punte de hidrogen sub formă între bazele individuale ale reprize aptamer două. Dacă vârful este retrasă, aptamer au aderat este întinsă ca un arc. Vigoare, prezenta produce poate fi măsurat: ea creşte cu până la tulpina reprize sfâşie la o anumită forţă. Într-un al doilea studiu, înainte de extragerea în afară, cercetatorii au adaugat o solutie de adenozin monofosfat biomoleculelor (AMP) la sistem. În acest fel, două molecule AMP sunt plasate in buzunarele libere, atât pe bază de hidrogen, apoi obligaţiuni pasarela de forma cu cele două jumătăţi ale aptamer. Ca rezultat al acestei funcţii pod, moleculele de AMP consolida coerenţa între cele două părţi şi, prin urmare, lacrima doar în afară, la o forţă mult mai mare. Această diferenţă permite AMP care urmează să fie detectate.
Pentru a determina forţele de ruptură, cercetatorii au repetat măsurătorile de 1000 de ori şi a determinat o medie statistică, care a fost în jurul valorii de 39 piconewtoni pentru aptamer AMP-încărcate, în jurul valorii de 12 piconewtoni mai mare decât fără AMP. Ca un control, au folosit un aptamer mutant cu un buzunar obligatoriu diferit format în care forţa de ruptura nu sa schimbat. Concentraţia obligatoriu între AMP şi aptamer pot fi, de asemenea, uşor determinată prin divizarea aptamer în două. Pentru a face acest lucru, de concentrare a moleculelor AMP în soluţie a fost crescută treptat până la aproximativ jumătate din toate testele de tracţiune au arătat o creştere în vigoare lacrimă. Mai mare de concentraţie necesare pentru aceasta, cea mai mică puterea este obligatoriu.
Noua metodă este potrivit nu numai pentru detectarea anumitor molecule într-o soluţie, dar, de asemenea, pentru cercetarea moleculelor individuale, spune Rüdiger Berger. "De exemplu, cu o forţă de definit se poate trage aptamer fără ao rupe şi să examineze modul în care proprietăţile de schimbările obligaţiuni molecula-aptamer", continuă el. Molecula tinta ar putea fi, de asemenea, schimbată, astfel încât aceasta face, de exemplu, doar două obligaţiuni pasarela de hidrogen, cu buzunar în loc de trei. "Acest lucru face este posibil să se înţeleagă care legăturile între molecula ţintă şi aptamer sunt semnificative", explică el.
Cunoaşterea de aptamers şi proprietăţile lor obligatoriu are un potenţial mare cerere. Fragmente de ADN sunt deja utilizate în prezent pentru analiza de mediu şi în diagnosticarea medicală; utilizare a acestora ca instrumente moleculare şi blocuri de constructii poate fi extins şi mai mult cu graţie noi metode de înţelegere proaspete, spune Rüdiger Berger.