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2024-08-08 15:34:34

布拉格IOCB的科学家正在开发新一代DNA测试用于广泛的应用

导读 由爱德华·柯蒂斯博士领导的研究小组开发了两种新型催化DNA 分子(脱氧核酶),可以通过荧光或颜色显示目标分子的存在。还开发了几种类型的...

由爱德华·柯蒂斯博士领导的研究小组开发了两种新型催化DNA 分子(脱氧核酶),可以通过荧光或颜色显示目标分子的存在。还开发了几种类型的传感器,其中一种用于在高通量筛选中识别 SARS-CoV-2 核糖核酸酶的小分子抑制剂。他们的研究成果以两篇论文的形式发表在领先的科学期刊《核酸研究》上。

Edward Curtis 的团队早就认识到核酸的巨大功能潜力。人们一度认为 DNA 和 RNA 的主要功能是存储和传递遗传信息。然而,现在人们已经清楚,这些非凡的聚合物可以做更多的事情,包括以高亲和力和特异性结合靶分子,甚至催化化学反应。一种名为定向进化的强大技术有助于发现具有所需功能的 DNA 或 RNA 分子。其基本思想是创建一个通常包含千万亿(10^15)或更多随机 DNA 或 RNA 序列的庞大库,并通过多轮选择和扩增纯化具有所需活性的库成员。

在最新的研究中,Curtis 团队的科学家利用定向进化发现了新型荧光和比色脱氧核酶。他们还开发了几种不同的方法将这些脱氧核酶转化为仅在目标分子存在时才活跃的传感器。一种传感器已成功用于在高通量筛选中检测酶抑制剂,其他传感器正在开发中,用于识别指示特定疾病的分子。该论文的第一作者、博士生 Martin Volek 解释说:“我们的新 DNA 酶被称为Aurora和Apollon。Aurora产生紫色荧光,而 Apollon 产生电影 。Aurora 更敏感,但 Apollon 的电影 信号无需专门设备即可用肉眼检测到。这对于资源或受过培训的人员有限的情况下的诊断测试特别有用,可以提供更便宜、更简单的选择。”

布拉格 IOCB核酸功能潜力研究小组负责人 Edward Curtis 提到了在 COVID-19 大流行期间使用 PCR 和抗原检测所获得的经验。尽管 PCR 检测极其敏感,但它们的使用频率低于抗原检测,抗原检测更便宜,几乎任何人都可以在任何地方使用。同样,使用 DNA 酶 Apollon 的诊断试剂盒最终也有可能用于类似的应用,该酶会产生一种可以用眼睛检测到的电影 产物。Edward Curtis 解释说: “如果再次发生大流行,我们希望比上一次做好更充分的准备。”他补充说:“这部分是能够快速生成对不同类型目标的测试。”他和他的同事现在正在致力于生产一种用于检测病的试点传感器,而使用催化 DNA 来实现这一目的显然是具有成本效益且简单的。