Forskare använder fragment av RNA och DNA med specifika nukleotidsekvenser för att identifiera andra med komplementära sekvenser, indikerar, till exempel, närvaron av ett specifikt virus.

Forskare i Japan har nyligen förbättrat de befintliga sonderingsteknikerna med ett cyaninfärgämne som heter Cy3.

RNA- och DNA-"prober" tillverkas konventionellt med användning av fragment av strängar som har nukleotidsekvenser på vardera änden som kompletterar varandra. En fluorescerande kemisk förening, kallas en "fluorofor", läggs till ena änden av sonden och en "quencher" läggs till i den andra. I avsaknad av dess kompletterande "mål", den enkelsträngade sonden kommer samman på ett hårnålsliknande sätt, med de komplementära sekvenserna i vardera änden av strängen som binder samman, föra fluoroforen och släckaren nära varandra och skruva ner, eller "släckning", fluoroforens fluorescens. Dock, när en sond är närvarande i ett prov med dess komplementära mål-RNA, sondsträngen öppnar sig för att kombineras med sitt mål, tillåter dess detektering när ljus lyser och fluoroforen fluorescerar.

Denna metod används flitigt, men den hårnålsliknande sondens svar på sina mål är relativt långsamt.

Ett team av forskare från Nagoya University och Japan Science and Technology Agency utvecklade en ny sonddesign baserad på Cy3 som fluorofor. Cy3 och quenchern (nitrometylrött) inkorporerades i vardera änden av en linjär sträng som saknade de självkomplementära sekvenser som finns i konventionella prober. Ändå, Cy3 och quenchern drogs spontant till varandra för att bilda ett mycket stabilt komplex i frånvaro av ett mål, släcker Cy3s fluorescens.

I närvaro av ett kompletterande mål, ett starkt fluorescerande svar observerades, vilket var tio gånger snabbare jämfört med konventionella tekniker.

Teamet optimerade sin design genom att inkorporera två Cy3-rester separerade av två nukleotidbaser på ena änden av sondsträngen, och två nitrometylröda rester separerade av två nukleotidbaser på den andra änden. Denna optimerade design detekterade RNA med hög effektivitet och känslighet.

Eftersom Cy3 och nitrometylrött kan kombineras i sonden, släcker fluorescens utan behov av självkomplementär parning, "denna strategi kommer att vara tillämplig på designen av peptidbaserade prober, " avslutar forskarna i sin artikel publicerad i tidskriften Vetenskap och teknik för avancerade material . Peptidsonder är kedjor av länkade aminosyror som kan utformas för att binda till specifika cellreceptorer, gör dem användbara vid tumörreceptoravbildning, till exempel.