突破检测DNA突变可以帮助治疗肺结核、癌症

最轻微的DNA序列的变化可以产生深远的影响。现代基因组学已经表明,只有一个突变可以成功治疗一种疾病之间的区别,并粗暴地传播到全身。

现在,研究人员已经开发出一种新方法,可以看一段特定的DNA和查明一个突变,这可能有助于诊断和治疗疾病,如癌症和肺结核。这些微小的变化可以被一种疾病或原因的根源传染病抵制某些抗生素。这一调查结果发布在本周(7月28日)在《华尔街日报》化学性质。

“我们真的改进了以前的方法,因为我们的解决方案不需要任何复杂的反应或添加酶,它只是使用DNA,”Georg Seelig第一作者说,华盛顿大学的助理教授的电气工程和计算机科学和工程。“这意味着方法是健壮的温度和其他环境变量的变化,使它适合诊断应用程序在资源匮乏的地区。”

DNA是一种核酸,生物分子让所有生物他们独特的遗传特征。的双链DNA,称为双螺旋结构,一系列的碱基对债券和编码遗传信息。随着基因组研究的进展,很明显,一个碱基对的改变——一个序列突变,插入或删除——足以引发重大生物的后果。这可以解释疾病的发作,或某些疾病的原因不回应抗生素治疗。

比如,结核病——一个已知的疾病耐药菌株。其对抗生素的耐药性通常是由于少量的突变在一个特定的基因。如果有肺结核的人没有回应治疗,很有可能因为有一个突变,Seelig说。

现在,研究者们已经突变预防性的检查能力。

Seelig,莱斯大学的David Zhang和雪莉,威斯康辛大学博士生在电气工程,设计探针,可以挑出单个碱基突变在目标的DNA。探测器允许研究人员更详细地寻找长序列的变化- 200碱基对虽然目前的方法可以检测到突变的只有20。

“特异性而言,我们的研究表明,我们可以做更好的平方,这意味着无论最好水平的特异性,我们最好将这个数字的平方,”张说,莱斯大学生物工程助理教授。

测试探针设计结合一个疑似是一个突变的DNA序列。研究人员通过创建一个互补序列的DNA双螺旋链的问题。然后,他们允许分子包含序列混合在盐水试管中,在那里他们自然会匹配到另一个碱基对完好无损。与以前的技术,分子探针检查目标的两条链双螺旋结构突变,而不是只有一个,这就解释了增加的特异性。

调查工程发出荧光发光如果之间有一个完美的匹配和目标。如果没有照亮,这意味着链不匹配,实际上是一个突变的目标链DNA。

研究人员已经申请了一项专利技术,正在与华盛顿大学商业化中心。他们希望将它集成到基于纸张的疾病诊断测试可以使用在世界各地一些医疗资源。