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微小的DNA讀取器 以促進抗癌藥物的發展

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-27瀏覽次數:1386

DNA很小。真的,真的,小。因此,當研究人員想要研究單鏈DNA的結構時,他們不能只是拔出他們的顯微鏡:他們必須具有創造性。

在本周發表在“科學報告”上的一項研究中,來自日本大阪大學的研究人員解釋了他們如何提出一個非常小的解決方案來應對研究含有單鏈DNA的抗癌藥物的挑戰。

由于我們幾乎有一半人可能在我們生命的某個階段患有癌癥,因此對新的有效治療的需求從未如此重要。雖然研究人員繼續開發新的和改進的療法來殺死癌細胞,或者至少停止其復制,但對這些藥物如何起作用的有限理解有時會使其難以推進其他有希望的治療方法。

一種這樣的處理,三氟尿苷,是一種抗癌藥物,在其復制時摻入DNA中。雖然類似于構成DNA的四個核苷酸之一的胸腺嘧啶,但三氟尿苷不能與胸腺嘧啶的伴侶核苷酸腺嘌呤結合。這使DNA分子不穩定,導致基因表達異常并最終導致細胞死亡。

但確切地說,將三氟尿苷摻入DNA仍然是一個謎,因為它沒有被傳統的DNA測序方法區分,妨礙了完全理解和開發該技術的努力。

因此,大阪大學的團隊開始開發一種DNA測序方法,可以區分短鏈DNA中的藥物分子和正常核苷酸。研究人員使用顯微鏡探頭提供的電流比單片沙子少約65,000倍 - 這個間隙寬度足以容納單個DNA。

“使用這種單分子亞序列測定方法,我們根據電導的差異成功鑒定了DNA中的單個分子,”主要作者Takahito Ohshiro解釋道。 “這是我們第一次能夠直接檢測DNA中的抗癌藥物分子。”

重要的是,三氟尿苷的電導率低于四種天然核苷酸的電導率,其也表現出不同的電導值,使得更容易區分DNA序列。基于這些值,研究人員成功測序了多達21個核苷酸的單鏈DNA鏈,以確定三氟尿苷的確切插入位點。

“現在我們有能力確定藥物的確切位置,我們可以更好地了解DNA損傷的機制,”資深作者Masateru Taniguchi說。 “我們希望這項技術可以幫助我們快速開發新的更有效的抗癌藥物。”

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