利用熒光DNA探測分子 單個堿基突變也能被發(fā)現(xiàn)
日期：2013-12-25 08:49:07
DNA序列中最輕微的變異也會影響深遠(yuǎn)，無論對研究還是醫(yī)學(xué)應(yīng)用，可靠識別這些序列都非常重要。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國華盛頓大學(xué)和萊斯大學(xué)研究人員合作，開發(fā)出一種熒光DNA探測分子，能檢查出一段目標(biāo)DNA鏈中單個堿基的變化。而這些微小突變可能是造成某些疾病的根源，或耐抗生素細(xì)菌的原因。這一成果有助于診斷和治療像癌癥、肺結(jié)核這樣的疾病。相關(guān)論文發(fā)表于7月28日的《自然—化學(xué)》雜志網(wǎng)站上。
不同的DNA序列為不同生物設(shè)定了獨(dú)特的基因標(biāo)記。現(xiàn)代基因組學(xué)研究表明，僅一個堿基對的變化都足以引發(fā)嚴(yán)重的生物后果，可能決定了一種疾病能否被治愈，也解釋了疾病的突發(fā)或某些疾病對常規(guī)抗生素治療無效的原因。論文領(lǐng)導(dǎo)作者、華盛頓大學(xué)電力工程和計算機(jī)科學(xué)與工程副教授喬治·塞利格說，比如造成肺結(jié)核的細(xì)菌有很強(qiáng)的耐藥性，這種能力通常來自其基因序列中的少量突變。現(xiàn)在，人們已能預(yù)先查出這種突變。
“我們真正改進(jìn)了以往的方法。”塞利格說，“新方法不需要任何復(fù)雜的反應(yīng)或添加酶，就只用DNA。這意味著無論溫度及其他環(huán)境變量怎樣變化，該方法都是穩(wěn)定的，所以很適合用于低資源設(shè)置中的診斷。”
這種探測分子經(jīng)過專門設(shè)計，采用了新的編程機(jī)制，能與一個可疑的DNA序列結(jié)合，對其雙螺旋鏈生成互補(bǔ)的DNA序列。把含有兩種序列的分子在鹽水試管中混合，如果兩條鏈的堿基對都是完好的，它們自然地匹配在了一起，探測分子會發(fā)出熒光；如果不發(fā)光，則意味著上面有堿基對發(fā)生了突變。與以往技術(shù)不同的是，探測分子會檢查目標(biāo)DNA雙螺旋的兩條鏈?zhǔn)欠癜l(fā)生了突變，而不是一條，這使檢驗更加全面具體。
此外，探測分子由許多寡核苷酸構(gòu)成，克服了合成上的局限，可以探測更長的DNA序列中更詳細(xì)的變異信息，達(dá)到200個堿基對，而現(xiàn)有探測突變的方法只能檢查20個。
目前，研究人員與華盛頓大學(xué)商業(yè)化中心一起對該技術(shù)提出了專利申請，他們希望把這種技術(shù)和診斷試紙結(jié)合用于疾病測試。
