НОВОСИБИРСК, 24 ноября. /ТАСС/. Флуоресцентные производные нуклеиновых кислот разработали в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. В перспективе их можно будет использовать в биосенсорах для подбора наиболее оптимальной терапии у постели онкобольного и поиска мутаций при раке, сообщает официальное издание СО РАН "Наука в Сибири".
Нуклеиновые кислоты - это биополимеры, которые отвечают за хранение, передачу и реализацию генетической информации, к ним относятся ДНК и РНК. Ученые уже давно умеют создавать производные нуклеиновых кислот, модифицируя их химически, чтобы наделить определенными свойствами. Химическая модификация подразумевает замену одних элементов другими, часто более сложными, для того чтобы приспособить нуклеиновую кислоту решать определенные задачи.
"У нас получилось впервые в мире сделать фосфорамидные азольные олигонуклеотиды (короткие фрагменты ДНК)", - цитирует издание замдиректора по научной работе ИХБФМ СО РАН Александра Ломзова.
На первом этапе исследователи выяснили, что полученные ими производные нуклеиновых кислот позволяют улучшить метод ПЦР (полимеразной цепной реакции. - Прим. ред.), сделать его более эффективным и специфичным (то есть избирательным по отношению к выявляемой мутации). Речь идет о методе аллель-специфичной ПЦР, когда в образце нужно определить наличие конкретного варианта гена. "Это связано с задачей выявления однонуклеотидных замен в ДНК человека, которые ассоциированы с развитием рака. Ее решение позволит составить прогноз течения заболевания и выбрать более эффективную стратегию лечения, - поясняет Александр Ломзов. - Мы показали возможность выявления конкретных мутаций, но для всех остальных предстоит еще большая работа по подбору модификаций, способных сделать подобный анализ более эффективным".
О других применениях
Затем ученые задумались и о том, чтобы создать более сложную модификацию нуклеиновых кислот. Синтезировав такие производные, исследователи обнаружили, что они обладают рядом интересных свойств, в частности флуоресцируют. Способность к свечению при облучении светом определенной длины волны также можно использовать для генетических анализов, например по изменению флуоресценции в образце можно определять, есть или нет в нем определенная последовательность ДНК или РНК. "Такие исследования проводятся с использованием другого подхода. <…> По сути, нужен будет только сам образец и зонды, уже не нужно отправлять материал в лабораторию, чтобы провести более сложное и затратное ПЦР-исследование, требующее специального оборудования и реактивов. Исследование можно провести прямо у постели больного", - приводит слова Ломзова издание.
Химически модифицированные нуклеиновые кислоты применяют не только для диагностики, но и для терапии. "В первом случае они используются для генетических анализов, когда важно определить ту или иную мутацию в геноме, - пояснил ученый. - Кроме того, в таком же качестве нуклеиновые кислоты могут быть применены в сельском хозяйстве для выявления различных патогенов животных и растений, а также для ускоренной селекции".