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    Quando FRET sobre biomarcadores de câncer não funciona, concentre-se em piscar

    Representação esquemática do piscar de fluorescência controlado pela formação de tripleto e transferência de energia tripleto-tripleto. Crédito:Universidade de Osaka

    A espectroscopia de fluorescência é indispensável no diagnóstico biomédico. Pode-se pensar em ligar a fluorescência como ligar uma lanterna em um quarto escuro. Um ensaio de diagnóstico pode ser projetado para rotular, por exemplo, uma molécula específica de DNA com uma sonda fluorescente. Se essa molécula específica de DNA estiver presente, você vê fluorescência ou uma mudança na fluorescência.

    Às vezes, uma molécula fluorescente para de emitir luz por um breve período de tempo. Isso é chamado de fluorescência piscando, o que pode dificultar a detecção de biomoléculas em concentrações ultrabaixas necessárias para o diagnóstico de doenças. Uma maneira de diminuir simultaneamente o piscar para diagnósticos e extrair informações bioquímicas úteis do piscar para a pesquisa básica seria o melhor dos dois mundos.

    Em um estudo publicado recentemente em Angewandte Chemie , pesquisadores da Universidade de Osaka usaram uma molécula bem conhecida abreviada como COT - um fotoestabilizador - para modular a intermitência da fluorescência em ensaios bioquímicos. Os pesquisadores usaram COT para sondar a arquitetura das moléculas de DNA e para detectar um biomarcador de RNA de câncer em concentrações ultrabaixo.

    "COT suprime a intermitência da fluorescência, e assim aumenta a fluorescência, entrando em contato físico com o fluoróforo, "explica Jie Xu, autor principal. "Em contraste, modulando a emissão por uma técnica amplamente usada conhecida como transferência de energia de ressonância de fluorescência, FRET, funciona apenas em distâncias muito maiores - na região de 1 a 10 nanômetros - e apenas em uma escala de tempo de nanossegundos. "

    Os pesquisadores primeiro testaram sua configuração em DNA de fita dupla contendo um espaçador interno. Quando o COT estava em uma extremidade do espaçador e o fluoróforo na outra extremidade, havia mais fluorescência do que quando COT não estava presente. Contudo, fluorescência piscando não foi eliminada inteiramente. Os pesquisadores exploraram esse fato testando como a arquitetura química do espaçador modula o piscar.

    "Aumentar o comprimento do espaçador e aumentar as interações de empilhamento pi - interações não covalentes entre os anéis aromáticos - no espaçador aumentou o tempo do fluoróforo no estado 'desligado', "diz Kiyohiko Kawai, autor sênior. "O FRET não pode fornecer informações sobre a dinâmica biomolecular nessas distâncias subnanométricas."

    Em seguida, os pesquisadores detectaram concentrações ultra-pequenas de uma molécula de RNA que é um biomarcador para muitos tipos de câncer. Eles primeiro fixaram uma sonda fluorescente contendo COT em uma lâmina de vidro. A sonda foi projetada de modo que a ligação ao biomarcador de RNA aumentaria a fluorescência da sonda.

    "A ligação ao RNA alvo diminuiu o tempo da sonda no estado desligado pela metade, "diz Xu." Isso fornece um meio claro para detectar um biomarcador de câncer. "

    Detectar uma biomolécula pertinente à doença em concentrações ultrabaixo, possível com esta técnica, pode ser uma forma de diagnosticar uma doença em seus estágios iniciais e facilitar o tratamento. Além disso, muitos estudos de pesquisas bioquímicas fundamentais são viáveis ​​agora que os pesquisadores podem sondar os movimentos moleculares na escala do subnanômetro e em escalas de tempo amplas.


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