Nou principi de la prova per als gèrmens

DNAzymes fluorescents com sondes per metabòlits bacterians

Els gèrmens en els aliments, el bioterrorisme, la resistència dels bacteris i virus - aquests són alguns dels problemes del nostre temps, de manera que la identificació primerenca de patògens d'importància particular. Mentre que els mètodes convencionals són ja sigui lenta o requereixen equips costosos, tenen Yingfu Li i un equip de la Universitat de McMaster a Hamilton (Ontario, Canadà), amb el suport de la Xarxa Sentinella de paper bioactiu, ara desenvolupat un sistema particularment simple i universal fluorescent prova que els gèrmens evidència ràpida i específica en base a un dels seus metabòlits. Com van informar els investigadors a la revista Angewandte Chemie, ni tan sols ha de ser conegut, en resposta al que la substància de la prova.

Tradicionalment, els gèrmens es detecten microbiològicament; tot i que això és molt precís, pot trigar dies o fins i tot setmanes. Els mètodes de PCR o basats en anticossos són ràpids, però requereixen molts passos i equips especials. "Teníem en ment un mètode especialment senzill, però ràpid i precís", diu Li. "També hauria de ser universal, és a dir, s'haurien de poder desenvolupar proves per a qualsevol germen utilitzant el mateix principi".

"Quan un patogen es metabolitza i es multiplica en un medi, excreta una varietat de substàncies al seu entorn. Volíem utilitzar-los”, diu Li. La idea: produir els anomenats DNAzymes que reaccionen a un producte específic de germen. Els DNAzymes són molècules artificials d'ADN monocatenari amb activitat catalítica. Les molècules amb les propietats desitjades es poden desenvolupar a partir d'un gran conjunt de molècules d'ADN amb una seqüència aleatòria mitjançant passos de selecció i amplificació repetits.

El cor de l'ADNzima dissenyat és un únic nucleòtid d'ARN. Un colorant fluorescent i un extintor s'adjunten a la dreta i a l'esquerra. Un extintor és una molècula que apaga la fluorescència d'un colorant quan està a prop. Els investigadors van desenvolupar un ADNzima que s'uneix a un producte metabòlic específic de bacteris coliformes i canvia la seva forma en el procés. En aquesta forma modificada, l'ADNzima té propietats d'escissió de l'ARN i talla la seva pròpia cadena en el punt on es troba el nucleòtid d'ARN. Això separa el quencher i el colorant i el colorant comença a fer fluorescència. La fluorescència indica que hi ha bacteris coliformes a la mostra. Tanmateix, aquest DNAzima no reacciona amb altres bacteris.

"En principi, es pot trobar un DNAzima específic per a qualsevol germen mitjançant una selecció dirigida", diu Li. "No és necessari conèixer aquest producte metabòlic ni aïllar-lo de la mostra". Mitjançant un pas normal de cultiu cel·lular, els gèrmens poden Es pot trobar una mostra abans de fer la prova de manera que encara es pugui detectar una sola cèl·lula.

Autor: Yingfu Li, McMaster University, Ontario (Canadà), http://www.science.mcmaster.ca/biochem/faculty/li/

Química Aplicada 2011, 123, núm. 16, 3835–3838, Enllaç permanent a l'article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100477

Font: Weinheim [GDCh]