Som en del av ett internationellt forskningsprojekt, ett team av forskare har utvecklat en DNA-klämma som kan upptäcka mutationer på DNA-nivå med större effektivitet än de metoder som för närvarande används. Deras arbete skulle kunna underlätta snabb screening av de sjukdomar som har en genetisk grund, som cancer, och tillhandahålla nya verktyg för mer avancerad nanoteknik. Resultaten av denna forskning publiceras denna månad i tidskriften ACS Nano .

Mot en ny generation screeningtester

Ett ökande antal genetiska mutationer har identifierats som riskfaktorer för utveckling av cancer och många andra sjukdomar. Flera forskargrupper har försökt utveckla snabba och billiga screeningmetoder för att upptäcka dessa mutationer. "Resultaten av vår studie har betydande implikationer inom området diagnostik och terapeutik, säger professor Francesco Ricci, "eftersom DNA-klämman kan anpassas för att ge en fluorescerande signal i närvaro av DNA-sekvenser med mutationer med hög risk för vissa typer av cancer. Fördelen med vår fluorescensklämma, jämfört med andra detektionsmetoder, är att det tillåter att skilja mellan mutant och icke-mutant DNA med mycket större effektivitet. Den här informationen är kritisk eftersom den talar om för patienterna vilka cancerformer de löper risk för eller har."

"Naturen är en ständig inspirationskälla i utvecklingen av teknologier, " säger professor Alexis Vallée-Bélisle. "T.ex. förutom att revolutionera vår förståelse av hur livet fungerar, upptäckten av DNA-dubbelhelixen av Watson, Crick och Franklin 1953 inspirerade också utvecklingen av många diagnostiska tester som använder den starka affiniteten mellan två komplementära DNA-strängar för att upptäcka mutationer."

"Dock, det är också känt att DNA kan anta många andra arkitekturer, inklusive trippelspiraler, som erhålls i DNA-sekvenser rika på purin (A, G) och pyrimidin (T, C) baser, " säger forskaren Andrea Idili, första författare till studien. "Inspirerad av dessa naturliga trippelspiraler, vi utvecklade en DNA-baserad klämma för att bilda en trippel helix vars specificitet är tio gånger större än en dubbel helix tillåter."

"Utöver de uppenbara tillämpningarna vid diagnos av genetiska sjukdomar, Jag tror att detta arbete kommer att bana väg för nya tillämpningar relaterade inom området DNA-baserade nanostrukturer och nanomaskiner, " konstaterar professor Kevin Plaxco, University of California, Santa Barbara. "Sådana nanomaskiner kan i slutändan ha en stor inverkan på många aspekter av vården i framtiden."

"Nästa steg är att testa klämman på mänskliga prover, och om det lyckas, det kommer att börja kommersialiseringsprocessen, avslutar professor Vallée-Bélisle.