Elektrochemiczna technika rozplatania DNA

Grupa naukowców z Uniwersytetu w Edynburgu pracuje nad elektrochemiczną techniką rozplatania podwójnej helisy DNA. W swoich badaniach naukowcy wykorzystali specjalną klasę molekuł zwanych interkalatorami DNA, które mają zdolność wiązania do DNA w zależności od tego, czy są w stanie zredukowanym, czy utlenionym. Poza tym cząsteczki te są elektroaktywne, co pozwala na ich kontrolę przy użyciu prądu elektrycznego. Proces polega na traktowaniu DNA napięciem elektrycznym. Wiązania tworzące podwójną helisę tracą swoją stabilność i helisa ulega rozkręceniu. Po odjęciu napięcia substancje chemiczne zostają utlenione, a oddzielone nici DNA znowu wzajemnie się zaplatują.

Opisana w 1953 roku przez Cricka i Wattsona podwójna helisa DNA jest najbardziej znaną w historii nauki strukturą. Mechanizm rozplatania i zaplatania DNA jest kluczowy dla wielu procesów biologicznych, w tym dla działania polimerazy, która jest istotnym enzymem w klonowaniu i sekwencjonowaniu genów.

Lepsze poznanie powyższego mechanizmu pozwoli na jego kontrolę i niższe koszty powstawania biosensorów i mikromacierzy DNA. Najbardziej znana obecnie techniką kontrolowania rozplatania i ponownego zaplatania helisy DNA jest cyklicznie obniżana i podwyższana temperatura. Technika ta jest skuteczna, ale wymaga specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego. Wobec wzrastających potrzeb diagnostycznych kluczowe jest stosowanie przenośnych urządzeń umożliwiających szybkie badania materiału genetycznego, umożliwiające szybką diagnozę. Prace nad alternatywną metodą rozplatania nici DNA metodą elektrochemiczną dają nadzieje na przyspieszenie rozwoju technologii testów diagnostycznych.

(pj)