طريقة مبتكرة لتكرار الحمض النووي

نجح الباحثون في تطوير طريقة مبتكرة خالية من الملصقات لقياس الحمض النووي المضخم في الوقت الفعلي. تقيس الطريقة التغيرات في معامل الانكسار لشعاع الليزر الذي يمر عبر عينة سائلة داخل قنوات السيليكا النانوية.

[ترجمة د.نحماني موشيه]
نجح الباحثون في تطوير طريقة مبتكرة خالية من الملصقات لقياس الحمض النووي المضخم في الوقت الفعلي. تقيس الطريقة التغيرات في معامل الانكسار لشعاع الليزر الذي يمر عبر عينة سائلة داخل قنوات السيليكا النانوية. تسمح الحساسية العالية للطريقة بقياس كمي ودقيق لمجموعة واسعة من تركيزات الحمض النووي، من الفيمتو مولار (fM، 10-15 مول لكل لتر) إلى بيكو مولار (pM، 10-12 مول لكل لتر). ويمكن استخدام النظام كوسيلة مصغرة ورخيصة للتشخيص الطبي.

تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) هو طريقة بسيطة وشائعة في البيولوجيا الجزيئية تستخدم لتكرار أجزاء الحمض النووي إلى ملايين النسخ. هذه الطريقة مهمة ليس فقط للبحث الأساسي، ولكن أيضًا في مجالات التشخيص وMZP والطب. إن تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الحقيقي هو نسخة معدلة تتضمن وضع العلامات الفلورية لقياس الحمض النووي المتراكم، بدلاً من مراقبته في نهاية العملية بالطريقة المعتادة. ولذلك، فإن الطريقة تسمح بقياس دقيق للحمض النووي الأصلي. وفي الوقت نفسه، قد توفر الطرق الحالية نتائج خاطئة بسبب أخطاء في التسلسل، أو عدم الدقة في المعدات أو الربط غير الموحد للمواد الفلورية. قام الآن فريق من الباحثين من جامعة ناغويا في اليابان بتطوير طريقة مبتكرة لقياس الحمض النووي في الوقت الحقيقي دون استخدام مواد وضع العلامات، أي دون الأخطاء الكامنة في الطرق الأخرى. تم نشر نتائج البحث منذ فترة طويلة في المجلة العلمية Scientific Reports.

تعتمد الطرق الحالية التي لا تحتوي على مواد وسم على تثبيت الجزيئات المستهدفة على السطح، وهي طرق باهظة الثمن ومملة وغير فعالة مع مرور الوقت. وفي المقابل، تقيس الطريقة الجديدة التغيرات في شدة الضوء المنعكس من شعاع الليزر الذي يمر عبر قنوات نانوية بقياس 200 نانومتر مملوءة بالعينة التي يتم اختبارها في الحالة السائلة. يتم تركيز شعاع الليزر بواسطة العدسات ثم ينعكس بعد مروره عبر قناة السيليكا النانوية ويتم قياسه بواسطة الثنائي الضوئي. وقال الباحث الرئيسي: "لقد استخدمنا هذه الطريقة لإثبات أول اكتشاف خالي من الملصقات لفيروس الورم الحليمي البشري والبكتيريا المسؤولة عن مرض السل". "إن هذه الطريقة حساسة للغاية وتسمح بقياس نطاق واسع من تركيزات الحمض النووي، من الفيمتو مولار (fM، 10-15 مول لكل لتر) إلى بيكو مولار (pM، 10-12 مول لكل لتر)، وبالتالي فهي أكثر فعالية من الأساليب الحالية."

ويضيف الباحث: "تسمح طريقتنا أيضًا بقياس شرائح الحمض النووي المكررة عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا تبلغ 34 درجة مئوية دون دورات تسخين". "في ضوء حقيقة أن النظام لديه القدرة على أن يتكون من شريحة واحدة وقياس أحجام عينة تبلغ ميكروليتر واحد، وهو حجم أصغر بمقدار 1000-100 مرة من الأحجام المقاسة حاليًا، فهو مناسب بشكل خاص لتطوير نظام مصغر لتشخيص واكتشاف البكتيريا."

المقال كاملا