p Uma fita de DNA (roxo) inicia a amplificação exponencial de DNA (vermelho) como sinais para direcionar a emissão de luz de nanodispositivos de DNA. Crédito:Química Orgânica e Biomolecular
p Cientistas no Japão desenvolveram uma forma de amplificar o DNA em uma escala adequada para uso nos campos emergentes da computação baseada em DNA e da robótica molecular. Ao permitir a detecção de ácido nucleico altamente sensível, seu método pode melhorar o diagnóstico de doenças e acelerar o desenvolvimento de biossensores, por exemplo, para aplicações alimentares e ambientais. p Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), Abbott Japan Co., Ltd, e a University of Electro-Communications, Japão, relatam uma maneira de alcançar a amplificação de DNA de um milhão de vezes e a hibridização direcionada que funciona à temperatura corporal (37 ° C / 98,6 ° F).
p O método, denominado L-TEAM (amplificação de baixa temperatura TE), é o resultado de mais de cinco anos de pesquisa e oferece várias vantagens em relação ao PCR tradicional, a técnica dominante usada para amplificar segmentos de DNA de interesse.
p Com sua facilidade de uso, design "one-pot", O L-TEAM evita a necessidade de etapas de aquecimento e resfriamento e de equipamentos especializados geralmente associados à PCR. Isso significa que é um eficiente, método barato que pode prevenir a desnaturação de proteínas, abrindo assim um novo caminho para a análise em tempo real de células vivas.
p Em seu estudo publicado em
Química Orgânica e Biomolecular , os pesquisadores introduziram moléculas sintéticas chamadas de ácidos nucléicos bloqueados (LNAs) nas fitas de DNA, como essas moléculas são conhecidas por ajudar a alcançar uma maior estabilidade durante a hibridização.
p A adição de LNA levou a um inesperado, mas benéfico, resultado. A equipe observou um nível reduzido de amplificação de "vazamento", um tipo de amplificação não específica que há muito tempo é um problema nos estudos de amplificação de DNA, pois pode levar a um erro no diagnóstico da doença, isso é, um falso positivo.
p "Ficamos surpresos ao descobrir o novo efeito do LNA em superar o problema comum de vazamento nas reações de amplificação de DNA, "diz Ken Komiya, professor assistente na Escola de Computação da Tokyo Tech. "Planejamos investigar os mecanismos por trás da amplificação do vazamento em detalhes e melhorar ainda mais a sensibilidade e a velocidade do L-TEAM."
p No futuro próximo, o método pode ser usado para detectar ácidos nucleicos curtos, como microRNA para diagnósticos médicos. Em particular, poderia facilitar o teste de ponto de atendimento e a detecção precoce da doença. Os microRNAs são agora cada vez mais reconhecidos como biomarcadores promissores para a detecção do câncer e podem ser a chave para descobrir muitos outros aspectos da saúde humana e da ciência ambiental.
p Além disso, Komiya explica que o L-TEAM abre o caminho para o uso prático da computação de DNA e da robótica molecular controlada por DNA. "A motivação original por trás deste trabalho foi a construção de um novo módulo amplificado que é essencial para construir sistemas moleculares avançados, ", diz ele." Esses sistemas podem fornecer insights sobre o princípio operacional por trás dos seres vivos. "