Seja revelando um perpetrador com evidências de DNA, diagnosticar um patógeno, classificando uma descoberta paleontológica, ou determinar a paternidade, a duplicação de ácidos nucléicos (amplificação) é indispensável. No jornal Angewandte Chemie , cientistas agora introduziram um novo, muito simples, método ainda altamente sensível e confiável que evita as etapas usuais de aquecimento e resfriamento, bem como instrumentos complicados. Os reagentes podem ser liofilizados, permitindo que este método universal seja usado fora do laboratório.

O método de amplificação mais comumente usado é a reação em cadeia da polimerase (PCR), que se baseia na repetição de múltiplos ciclos térmicos em instrumentos especiais com alta demanda de energia. É difícil realizar fora de um laboratório, ao lado do leito de um paciente ou em um local remoto, por exemplo. Métodos alternativos sem ciclos térmicos são muitas vezes complicados ou não sensíveis o suficiente, requerem reagentes caros, ou não são amplamente aplicáveis.

Pesquisadores que trabalham com Bin-Cheng Yin e Bang-Ce Ye na East China University of Science &Technology, Xangai, China, agora desenvolveram um novo, método barato:Chamado de reação de amplificação baseada em Cas9n (Cas9nAR), consiste em uma única etapa em solução homogênea, e ocorre a uma temperatura constante de 37 ° C.

Nessa abordagem, os pesquisadores usam componentes do "sistema imunológico" das bactérias. Quando as bactérias são infectadas por um vírus, por exemplo, eles cortam o material genético estranho em pequenos pedaços e os introduzem em áreas específicas de seu próprio genoma. No caso de uma infecção subsequente, os filamentos de RNA da bactéria "reconhecem" essas sequências e direcionam "tesouras genéticas" especiais para cortar o DNA estranho. Essas ferramentas também têm sido empregadas na engenharia genética moderna.

Yin, Vós, e seus colegas de trabalho alteraram a tesoura genética conhecida como Cas9 para que ela não corte mais completamente o DNA. Em vez de, corta apenas um fio, introduzindo um "nick". Este tipo de enzima é denominado "nickase". Como no sistema bacteriano, A cas9 nickase se liga a uma fita de RNA, que determina a localização do nick. Este RNA pode ser feito de modo que reconheça uma sequência de DNA característica de um patógeno, por exemplo. A Cas9 nickase então corta o DNA imediatamente adjacente.

Para a nova técnica, os pesquisadores produziram dois complexos de RNA de níquase Cas9 diferentes, que cortam o DNA em dois lugares diferentes. Uma polimerase comumente usada em PCR (exo (?) Klenow polimerase) complementa a fita de corte começando no primeiro corte, libertando o velho fio, peça por peça, até atingir o segundo nick. O DNA recém-completado é repetidamente cortado e complementado pelo complexo de niquase. As fitas simples e curtas que esse processo libera se tornam o ponto de partida para uma amplificação posterior em um segundo ciclo. Além do complexo de niquase e da polimerase, as únicas coisas necessárias são dois primers adequados como pontos de partida para as cópias.

Testes com um fragmento de DNA genômico bacteriano demonstraram que a sequência alvo foi precisamente reconhecida e amplificada. Em um volume de 20 μl, foi possível detectar uma única molécula. As diferenças de um único nucleotídeo dentro de um gene podem ser detectadas com alta especificidade.