p Uma equipe de pesquisa internacional chefiada por Michal Hocek do Instituto de Química Orgânica e Bioquímica da Academia Tcheca de Ciências (IOCB Praga) e a Charles University e Ciara K. O'Sullivan da Universitat Rovira i Virgili (URV) na Espanha desenvolveram um romance método para rotular DNA, que no futuro pode ser usado para sequenciamento de DNA por meio de detecção eletroquímica. Os pesquisadores apresentaram seus resultados no Jornal da American Chemical Society . p Uma molécula de DNA compreende quatro blocos básicos de construção, nucleotídeos. A informação genética carregada dentro da molécula é determinada pela ordem dos nucleotídeos. Conhecimento da ordem desses blocos de construção, que é conhecido como a sequência de DNA, é necessário para o diagnóstico de doenças e análise forense de DNA, por exemplo. Apesar do grande progresso nos últimos anos, os métodos atuais de sequenciamento de DNA, normalmente com base em rotulagem fluorescente, ainda são técnicas demoradas e relativamente caras, que têm algumas limitações. Portanto, os cientistas estão pesquisando intensamente por novas abordagens para simplificar e acelerar o sequenciamento.

p Uma abordagem promissora é o uso de detecção eletroquímica e os chamados rótulos redox, que são compostos que podem ser oxidados ou reduzidos nos eletrodos. Uma equipe multidisciplinar de pesquisadores do IOCB Praga, URV, a Faculdade de Ciências da Universidade Charles, a Academia Polonesa de Ciências, e o Instituto de Biofísica da Academia Tcheca de Ciências, com os alunos David Kodr e Cansu Pinar Yenice como primeiros autores, agora conseguiu projetar e sintetizar nucleotídeos artificiais com marcadores redox especiais anexados que podem ser oxidados em um eletrodo de ouro ou carbono em um potencial específico para produzir um sinal mensurável e analiticamente útil. Esses rótulos são carboranos, estruturas de gaiola compostas por átomos de boro e carbono, no qual outros átomos de metal podem ser incorporados, como ferro ou cobalto, afetando suas propriedades eletroquímicas resultantes.

p Os nucleotídeos modificados foram projetados para que a enzima DNA polimerase, que usa blocos de construção de nucleotídeos disponíveis para construir DNA dentro de uma célula, pode incorporá-los em uma fita de DNA recém-sintetizada. Assim, os pesquisadores conseguiram preparar uma fita de DNA composta por nucleotídeos modificados. Ao mesmo tempo, cada um dos quatro tipos de nucleotídeo carrega seu próprio rótulo exclusivo, permitindo sua identificação subsequente. E aí estava a armadilha principal do projeto; até agora, pesquisadores sempre conseguiram apenas rotular e medir um, no máximo dois, tipos de nucleotídeos marcados com redox em uma única fita de DNA.

p Como cada um dos nucleotídeos modificados carrega seu próprio rótulo, que durante a detecção eletroquímica dá um sinal de oxidação específico em potenciais variados, os tipos individuais de nucleotídeos podem ser distinguidos. Além disso, o tamanho de cada sinal depende do número de cópias de um determinado nucleotídeo no DNA, o que torna possível determinar rapidamente a representação relativa de nucleotídeos individuais no DNA medido.

p A codificação eletroquímica recentemente desenvolvida de bases de DNA oferece uma gama de vantagens, como instrumentação mais simples e acessível e análise mais rápida. O método é promissor para sequenciamento de DNA e aplicações de diagnóstico, bem como para o desenvolvimento de novos chips de DNA.