Попрощаться с PCR

Ох какая красивая работа недавно подъехала от биомед инженеров Ульсанского национального института науки и технологий в Южной Корее. Опубликована в мартовском номере Biosensors and Bioelectronics

Исследователи сделали серию синтетических аналогов нуклеиновых кислот, т.н. peptide nucleic acid (PNA). По сути это обычная нуклеиновая кислота (как ДНК или РНК), но в ней фосфорная база заменена на пептидоподобный полимер, состоящий из повторяющихся N-(2-аминоэтил)глициновых звеньев. Такой исскуственный гибрид способен связываться с основаниями ДНК/РНК по принципу комплементарности и самое главное, намного устойчивее к деградации эндогенными ферментами (нуклеазами и протеазами).

Затем две PNA были использованы в качестве диагностических зондов на замену PCR. Соединения одновременно связываются с рибосомной РНК бактерий. Если последовательность искомая, то молекулы зондов гибридизуются друг с другом на расстоянии 1-10 нм, что позволяет реализовать т.н. Förster Resonance Energy Transfer - это безизлучательный перенос энергии между двумя флуорофорами: донором и акцептором. При этом донор возбуждается, передавая энергию акцептору через диполь-дипольное взаимодействие. Наблюдаем свечение. Если последовательность "пустая" (т.е. бактерия НЕ искомая, нуклеотиды НЕ совпадают), то зонды разнесены в пространстве более чем на 10 нм, энергия не сможет передаваться методом Förster Resonance Energy Transfer. Светится нечему

Это открытие может перевернуть всю индустрию диагностики инфекций, особенно emergency инфекций, когда необходимо мгновенное реагирование (вроде сепсиса или пневмоний). Быстро, точно, дешево, лаконично и красиво. В перспективе это сможет позволить полностью отказаться от "слепого" использования антибиотиков широкого спектра, когда не понятно, какую инфекцию надо лечить и пытаются лечить все сразу.

Вот так, незаметно, и наступает будущее. Корейцы - просто красавцы 😍