कीटाणुओं के लिए नए परीक्षण सिद्धांत

बैक्टीरियल चयापचयों के लिए जांच के रूप में फ्लोरोसेंट DNAzymes

भोजन, जैव-आतंकवाद, बैक्टीरिया और वायरस का प्रतिरोध में रोगाणु - इन कि रोगाणुओं की शीघ्र पहचान विशेष रूप से महत्वपूर्ण बनाने के हमारे समय में से कुछ समस्याएं हैं। जबकि पारंपरिक तरीकों या तो धीमी गति से कर रहे हैं या महंगे उपकरण की आवश्यकता, Yingfu ली है और हैमिल्टन में मैकमास्टर विश्वविद्यालय (ओंटारियो, कनाडा), से एक टीम प्रहरी Bioactive कागज नेटवर्क के द्वारा समर्थित है, अब एक बहुत ही सरल, सार्वभौमिक फ्लोरोसेंट परीक्षण प्रणाली है कि रोगाणु विकसित जल्दी से और विशेष रूप से साबित इसके चयापचयों में से एक के संदर्भ में। शोधकर्ताओं पत्रिका में रिपोर्ट Angewandte Chemie के रूप में, यह भी क्या पदार्थ परीक्षण प्रतिक्रिया करता है के बारे में पता नहीं आवश्यकता नहीं है।

परंपरागत रूप से, कीटाणुओं का सूक्ष्मजीवविज्ञानी रूप से पता लगाया जाता है, जो अत्यधिक सटीक है, लेकिन दिन या सप्ताह भी लग सकते हैं। पीसीआर- या एंटीबॉडी-आधारित विधियां तेज हैं, लेकिन कई चरणों और विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। "हम एक विशेष रूप से सरल, अभी तक त्वरित और सटीक विधि को ध्यान में रखते थे," ली कहते हैं। "यह सार्वभौमिक भी होना चाहिए, अर्थात किसी भी रोगाणु के लिए परीक्षण उसी सिद्धांत के अनुसार विकसित किए जाने चाहिए।"

"जब एक रोगज़नक़ एक माध्यम और गुणकों का चयापचय करता है, तो यह अपने वातावरण में पदार्थों की एक भीड़ को छोड़ देता है। हम इसका उपयोग करना चाहते थे, "ली ने कहा। यह विचार: तथाकथित डीएनए एंजाइमों का उत्पादन करने के लिए है जो रोगाणु-विशिष्ट उत्पाद पर प्रतिक्रिया करते हैं। उत्प्रेरक गतिविधि के साथ डीएनए एंजाइम कृत्रिम रूप से फंसे हुए डीएनए अणु हैं। यादृच्छिक अनुक्रम के साथ डीएनए अणुओं के एक बड़े पूल से वांछित संपत्ति के साथ अणुओं को विकसित करने के लिए बार-बार चयन और प्रवर्धन चरणों का उपयोग किया जा सकता है।

डिजाइन किए गए डीएनए एंजाइम का दिल एक एकल आरएनए न्यूक्लियोटाइड है। एक फ्लोरोसेंट डाई और एक क्वेंचर इसके दाएं और बाएं से जुड़ा हुआ है। एक क्वेन्चर एक अणु है जो एक डाई के प्रतिदीप्ति को बुझाता है जब यह चारों ओर होता है। शोधकर्ताओं ने एक डीएनए एंजाइम विकसित किया जो ई। कोलाई बैक्टीरिया के एक निश्चित चयापचय उत्पाद को बांधता है और इस प्रक्रिया में अपना आकार बदलता है। इस संशोधित रूप में, डीएनएजाइम में आरएनए-क्लीविंग गुण होते हैं और आरएनए न्यूक्लियोटाइड स्थित बिंदु पर अपने स्वयं के स्ट्रैंड को काट देता है। यह क्वेन्चर और डाई को अलग करता है और डाई प्रतिदीप्त होने लगती है। प्रतिदीप्ति इंगित करता है कि ई। कोलाई बैक्टीरिया नमूने में मौजूद हैं। हालांकि, यह डीएनए एंजाइम अन्य बैक्टीरिया पर प्रतिक्रिया नहीं करता है।

"सिद्धांत रूप में, किसी भी रोगाणु के लिए एक विशिष्ट डीएनए एंजाइम पाया जा सकता है," ली कहते हैं। "यह न तो इस चयापचय उत्पाद को जानना आवश्यक है और न ही इसे नमूने से अलग करना है।" परीक्षण से पहले एक नमूना ताकि एक एकल कोशिका अभी भी पता लगाया जा सके।

लेखक: यिंगफू ली, मैकमास्टर यूनिवर्सिटी, ओंटारियो (कनाडा), http://www.science.mcmaster.ca/biochem/faculty/li/

अंगेवंडे चेमी 2011, 123, नहीं। 16, 3835-3838, लेख के लिए पर्मलिंक: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100477

स्रोत: वेनहेम [जीडीसीएच]