DNA單堿基突變檢測的突破性新技術(shù)

2013年7月30日 | Filed under: 藥物化學(xué),文獻(xiàn)綜合 | Posted by: 編輯 D

作者：佚名

DNA 序列最微小的變異也可能會造成深遠(yuǎn)的影響。這些小的改變可能是疾病的根源或是一些傳染病耐受某些抗生素的原因。現(xiàn)代基因組學(xué)研究曾證實，成功治療一種疾病以及讓其迅速蔓延至整個身體，兩者之間有可能就僅是一個突變的差異。

現(xiàn)在，來自華盛頓大學(xué)和萊斯大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種新方法，可以檢測 DNA 的特定片段，并精確找到單個突變，這有可能幫助醫(yī)生診斷及治療諸如癌癥和結(jié)核病等疾病。相關(guān)研究論文刊登在了近期出版的《自然-化學(xué)》（Nature Chemistry）雜志上。

研究人員改進(jìn)了從前的方法，新方案無需任何復(fù)雜的反應(yīng)或是添加酶，它只需要利用 DNA 。這一方法能夠有力地檢測溫度變化及其他的環(huán)境改變，這意味著它非常適用于資源缺乏環(huán)境下的診斷應(yīng)用。

DNA 是一類核酸生物分子，它賦予了所有生物獨特的遺傳特征。在 DNA 雙螺旋鏈中，一連串的堿基對編碼著我們的遺傳信息。隨著基因組學(xué)研究的進(jìn)展，人們清楚地了解到，僅一個堿基對的改變（突變、插入或刪除）都足以引發(fā)嚴(yán)重的生物學(xué)后果。可以此來解釋部分疾病發(fā)作，或是一些疾病對于常規(guī)抗生素治療不產(chǎn)生反應(yīng)的原因。

例如，眾所周知耐藥結(jié)核病是嚴(yán)重威脅人類健康和生存的危險因素之一。它對抗生素耐藥通常是由于某一特異基因上的少數(shù)突變所導(dǎo)致。Seelig說，如果一名結(jié)核患者對治療不產(chǎn)生反應(yīng)，很有可能存在有突變。

現(xiàn)在，研究人員已具備了檢測這種突變的能力。

研究人員設(shè)計出了一些探針，它們可以辨認(rèn)出靶 DNA 片段上的單堿基對突變。借助這些探針，研究人員能夠更詳細(xì)地尋找長達(dá) 200 個堿基對的序列中的變異，而當(dāng)前的方法只能檢測 20 個堿基對 DNA 片段中的突變。

這項研究表明，研究人員可以更好地提高特異性。無論最好的特異性水平是什么，他們最佳能夠獲得這一數(shù)值的平方。

針對一段懷疑帶有突變的 DNA 序列，研究人員設(shè)計出一些測試探針。為此，他們生成了與問題雙螺旋鏈互補的 DNA 序列。隨后，他們將探針和 DNA 序列放置到有鹽水的試管中混合，在那里如果堿基對完整它們會自然地彼此相互匹配。不同于以往的技術(shù)，探針分子檢測的是靶 DNA 雙螺旋鏈的突變，而非單鏈的突變，從而提高了特異性。

如果探針與靶 DNA 序列之間能夠完美的匹配，探針就會發(fā)射熒光。如果不發(fā)熒光，則表明兩者不匹配，靶 DNA 鏈中存在有突變。

研究人員已將該技術(shù)申請專利，并推動其商業(yè)化。他們希望能夠把它轉(zhuǎn)化為紙質(zhì)診斷測試，使其能夠應(yīng)用于世界上部分缺少醫(yī)療資源的地區(qū)。