Ett KAIST-forskarteam av professor Hyun Gyu Park vid Institutionen för kemi- och biomolekylär teknik utvecklade en ny teknik för att upptäcka aktiviteten av RNase H, ett RNA-nedbrytande enzym. Teamet använde en mycket effektiv signalförstärkningsreaktion som kallas katalytisk hårnålsanordning (CHA) för att effektivt analysera RNase H-aktiviteten. Med tanke på att RNas H krävs i spridningen av retrovirus som HIV, detta forskningsresultat kan bidra till aidsbehandlingar i framtiden, säger forskare.

Denna studie ledd av Ph.D. kandidaterna Chang Yeol Lee och Hyowon Jang valdes som omslag till Nanoskala (Utgåva 42, 2017) publicerad 14 november.

De befintliga teknikerna för att detektera RNase H kräver dyr fluorofor och quencher, och involverar komplex implementering. Ytterligare, det finns inget sätt att förstärka signalen, leder till låg detekteringseffektivitet totalt sett. Teamet använde CHA-teknik för att övervinna dessa begränsningar. CHA förstärker detektionssignalen för att möjliggöra mer känslig RNase H-aktivitetsanalys.

Teamet designade reaktionssystemet så att produkten av CHA-reaktionen har G-quadruplex-strukturer, som är lämplig för att generera fluorescens. Genom att använda fluorescerande molekyler som binder till G-quadruplexer för att generera stark fluorescens, teamet kan utveckla högpresterande RNase H-detektionsmetod som övervinner begränsningarna hos befintliga tekniker. Ytterligare, denna teknologi kan screena hämmare av RNase H-aktivitet.

Teamet förväntar sig att forskningsresultatet kan bidra till AIDS-behandling. AIDS är en sjukdom som orsakas av HIV, ett retrovirus som använder omvänd transkription, under vilken RNA omvandlas till DNA. RNas H är avgörande för omvänd transkription vid HIV, och således kan hämning av RNas H i sin tur hämma transkription av HIV-DNA.

Professor Park sa, "Denna teknik är tillämpbar för att detektera olika enzymaktiviteter, såväl som RNase H-aktivitet." Han fortsatte, "Jag hoppas att den här tekniken kan användas i stor utsträckning i forskning om enzymrelaterade sjukdomar."