DNA aptaméry sú vysoko špecifické oligonukleotidy, a to predovšetkým kvôli ich schopnosti vytvárať rôzne sekundárne a terciárne štruktúry. Tie vznikajú v dôsledku prítomnosti vodíkových väzieb medzi komplementárnymi bázami avšak tieto väzby sú vysoko závislé od vonkajších podmienok ako je pH, teplota a iónová sila [1]. V tejto práci sme sa zamerali na štúdium termodynamických vlastností DNA aptaméra špecifického pre penicilín so sekvenciou 5'-CTG AAT TGG ATC TCT CTT CTT GAG CGA TCT CCA CA-3’ [2]. Pozorovali sme vplyv rôznych koncentrácii NaCl na teplotu fázového prechodu Tm tohto DNA aptaméra pomocou UV-VIS spektroskopie. Určili sme absorpčné maximum pre DNA aptamér pri vlnovej dĺžke 261 nm. Pri študovaných koncentráciách NaCl (5, 10, 30 a 50 mM) v 10 mM fosfátovom tlmivom roztoku (PB, pH 7,4) bol pozorovaný hyperchrómny posun absorbancie so zvyšujúcou sa teplotou, čo zodpovedá narušeniu vodíkových väzieb a rozpletaniu štruktúr. Taktiež sme experimentálne určené teploty topenia porovnali s teoretickými hodnotami vypočítanými programom OligoAnalyzer™ Tool. Zistili sme, že v oboch prípadoch dochádza k vzrastu hodnoty Tm. Daný program určil aj predpokladanú sekundárnu štruktúru tohto aptaméra. Na základe výstupov z uvedeného programu sme zistili, že sekundárna štruktúra DNA aptaméra špecifického pre penicilín má tvar slučiek stabilizovaných vodíkovými väzbami medzi komplementárnymi bázami. S rastúcou koncentráciou solí je Gibsova voľná energia tohto DNA aptaméra zápornejšia, čo svedčí o raste stability jeho sekundárnej štruktúry. Študovali sme taktiež termodynamické vlastnosti DNA aptaméra v 10 mM PBS s pH 7,4 v prítomnosti rôznych koncentráciách penicilínu (0; 0,1; 0,5 a 2 µM). Nepozorovali sme výrazný posun veličín Tm. Získané výsledky pomôžu pri optimalizácii využitia daného DNA aptaméra v biosenzoroch na detekciu penicilínu.
Táto práca bola uskutočnená vďaka grantovej podpore výskumného a inovačného programu Európskej únie Horizont 2020, SAFEMILK, číslo projektu 10100729 a projektu VEGA 1/0445/23.
[1] HIANIK, Tibor, Veronika OSTATNÁ, Michaela SONLAJTNEROVA a Igor GRMAN, 2007. Influence of ionic strength, pH and aptamer configuration for binding affinity to thrombin. Bioelectrochemistry [online]. 2007, roč. 70, č. 1, s. 127–133. ISSN 15675394. Dostupné na: doi:10.1016/j.bioelechem.2006.03.012
[2] ZHAO, Juan, Wenjuan GUO, Meishan PEI a Feng DING, 2016. GR-Fe3O4NPs and PEDOT-AuNPs composite based electrochemical aptasensor for the sensitive detection of penicillin. Analytical Methods [online]. 2016, roč. 8, č. 22, s. 4391–4397. ISSN 17599679. Dostupné na: doi:10.1039/c6ay00555a
Ad: Optimalizácia
Ad: Optimalizácia
Pekný príspevok, ďakujeme. Moja otázka sa týka záverečného konštatovania v abstrakte: "Získané výsledky pomôžu pri optimalizácii využitia daného DNA aptaméra v biosenzoroch na detekciu penicilínu." Existujú konkrétnejšie predstavy o fyzikálnych / štrukturálnych parametroch týchto aptamérov (na plnenie ich funkcie)?
iwa
Dobrý deň,
Dobrý deň,
Ďakujem Vám za otázku. Tento aptamér a jeho interakcia s penicilínom zatiaľ ešte nie je tak podrobne preštudovaná ako napríklad trombínový aptamér. Samozrejme, máme v pláne ďalšie merania s využitím napríklad infračervenej spektroskopie, mikrokalorimetrie a kruhového dichroizmu. Našim cieľom je zistiť vhodnú metódu imobilizácie daného aptaméra na zlaté nanočastice tak, aby sa dali využiť ako kolorimetrický biosenzor na detekciu penicilínu.
Ďakujem za odpoveď a prajem
Ďakujem za odpoveď a prajem veľa úspechov v pokračujúcom výskume.
iwa