Новости химической науки > Фотография ДНК

Оказывается, что в эпоху цифровых технологий черно-белая фотография еще тоже на что-то пригодна.

Команда исследователей из Германии использовала черно-белую фотографию как основу простого метода для детектирования меченых молекул ДНК на фемтомолярных (10^-15 моль) уровнях.

Томас Карелл (Thomas Carell) и его группа из Университета Людвига-Максимиллиана (Мюнхен) уверены, что «фотографии» ДНК в растворах позволят разработать дешевые наборы для генетического анализа, не основанные на использовании флуоресцентных детекторов или реакции PCR.

Бумага и пленка для черно-белой фотографии содержат слои светочувствительных кристаллов AgBr. Под воздействием фотонов AgBr превращается в кластеры, содержащие небольшое количества атомов серебра, которые, в сою очередь, катализируют восстановление всего кристалла AgBr. В результате протекания этих процессов на областях, подвергшихся экспозиции света, появляются темные полосы. AgBr чувствителен только к действию волн синей и УФ области спектра. В светочувствительный состав для черно-белой фотографии добавляют краситель для улавливания красного света. В ходе фотографических процессов краситель передает энергию AgBr, который далее восстанавливается.

Исследователи из команды Карелла начали свои исследования с модификации нити ДНК таким красителем. После этого в затемненной комнате они поместили раствор такой меченой ДНК на обычную фотобумагу. После облучения бумаги красным светом и ее проявления на бумаге в местах локаций меченых ДНК были обнаружены темные пятна. Контрольные области фотобумаги, содержавшие обычные, не меченые ДНК остались без изменений.

Для проверки того, насколько метод удачен для детектирования патогенов, Карел использовал моноцепочечную последовательность ДНК, меченную с одной стороны цепи флуоресцирующей группой, а с другой – гасителем флуоресценции. Форма модельной ДНК комплементарно соответствовала части гена бактерии – возбудителя чумы. При распознавании болезнетворного гена модельной ДНК ее вторичная структура изменилась, в результате чего флуоресцирующий участок ДНК потерял контакт с гасителем флуоресценции. После помещения смеси на фотобумагу остаточная флуоресценция активировала AgBr, в результате чего на бумаге появилось характеристическое темное пятно, соответствующее фемптомолярному количеству бактериальной ДНК.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 1

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия