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        新的DNA擴增技術(shù)在體溫下起作用
        
			
        
				2019-11-19 14:04:14
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        日本的科學(xué)家說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種放大DNA的方法，適合在基于DNA的計算和分子機器人等新興領(lǐng)域中使用。通過實現(xiàn)高度敏感的核酸檢測，他們的方法可以改善疾病診斷并加速生物傳感器的開發(fā)，例如用于食品和環(huán)境應(yīng)用。
        

        新的DNA擴增技術(shù)在體溫下起作用
        

        來自日本雅培的東京工業(yè)大學(xué)(Tokyo Tech)和日本電子通信大學(xué)的研究人員發(fā)表了一篇文章(“無泄漏的百萬倍DNA擴增，帶有鎖定核酸并在一個罐中進行了靶向雜交 ”)在有機和生物分子化學(xué)中描述了一種在體溫(37°C / 98.6°F)下實現(xiàn)百萬倍DNA擴增和靶向雜交的方法。
        

        科學(xué)家注意到，這項名為L-TEAM(低溫度擴增)的技術(shù)是超過五年研究的成果，與傳統(tǒng)PCR(用于擴增感興趣的DNA片段的主要技術(shù))相比，具有許多優(yōu)勢。
        

        “開發(fā)了等溫級聯(lián)反應(yīng)，該反應(yīng)以指數(shù)方式放大了預(yù)設(shè)計的單鏈DNA，作為基于DNA的計算和分子機器人技術(shù)的傳感器和信號放大器模塊。利用發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢，即鎖定的核酸可以抑制從頭開始的 DNA合成問題，在一個反應(yīng)??器中，在生理溫度下，可以實現(xiàn)高達百萬倍的擴增速率和同時發(fā)生的雜交。盡管將鎖定核酸引入模板的作用很復(fù)雜，但是在擴增過程中對于不同的DNA序列，通?？梢砸种撇幌Ｍ男孤〥NA擴增。”研究人員寫道。
        

        “目前的反應(yīng)可檢測一個DNA作為輸入，并產(chǎn)生大量的另一個DNA作為輸出，在分子濃度和擴增時間之間具有高度相關(guān)性，可用于核酸定量。”
        

        東京理工大學(xué)計算機學(xué)院的助理教授Ken Komiya博士解釋說，憑借其“一鍋式”設(shè)計，L-TEAM無需進行通常與PCR相關(guān)的加熱和冷卻步驟以及專用設(shè)備。他繼續(xù)說，這意味著它是一種有效，廉價的方法，可以重要地防止蛋白質(zhì)變性，從而為實時分析活細胞開辟了一條新途徑。
        

        在他們的研究中，研究人員將稱為鎖核酸(LNA)的合成分子引入了DNA鏈，因為已知這些分子有助于在雜交過程中實現(xiàn)更大的穩(wěn)定性。LNA的添加帶來了意想不到但有益的結(jié)果。研究小組觀察到“泄漏”擴增(一種非特異性擴增)水平降低，這一直是DNA擴增研究中的一個問題，因為它可能導(dǎo)致疾病診斷錯誤，即假陽性。
        

        Komiya說：“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)LNA克服了DNA擴增反應(yīng)中常見的泄漏問題的新穎作用。” “我們計劃詳細研究泄漏放大背后的機制，并進一步提高L-TEAM的靈敏度和速度。”
        

        在不久的將來，該方法可用于檢測短核酸，例如用于醫(yī)學(xué)診斷的microRNA。特別是，它可以促進即時檢驗和疾病早期檢測。如今，MicroRNA被越來越多地認為是用于癌癥檢測的有前途的生物標(biāo)志物，并且可能是揭示人類健康和環(huán)境科學(xué)許多其他方面的關(guān)鍵。
        

        此外，小宮說，L-TEAM為DNA計算和DNA控制的分子機器人技術(shù)的實際應(yīng)用鋪平了道路。他指出：“這項工作的最初動機是構(gòu)建新型的擴增模塊，這對于構(gòu)建先進的分子系統(tǒng)至關(guān)重要。” “這樣的系統(tǒng)可以洞察生物背后的運作原理。”
        
			

			
          
        
			
        
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