華人學(xué)者開發(fā)超快的精確DNA分析技術(shù)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

Rice大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種超快的精確DNA分析技術(shù),可以大大加快分子診斷工具的設(shè)計(jì),更好的識別病原體DNA和RNA。這一成果發(fā)表在本期NatureCommunications雜志上,文章的通訊作者是Rice大學(xué)的助理教授張宇(DavidYuZhang)。

張宇團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)技術(shù)將DNA和RNA的精確熱力學(xué)分析,從幾個月時間縮短到了幾小時。人們可以在此基礎(chǔ)上建立一個遺傳學(xué)分子生物物理特性的通用數(shù)據(jù)庫。

研究特定DNA序列的行為一般需要加熱和冷卻分子,觀察它們在不同溫度下的熒光強(qiáng)度,這就是熔解曲線分析。研究人員隨后根據(jù)熔解曲線推測DNA在其他溫度下的屬性。然而這樣的方法是不準(zhǔn)確的,張教授說。

“我們希望用高質(zhì)量的DNA和RNA熱力學(xué)參數(shù)建立一個數(shù)據(jù)庫。八、九十年代建立的熔解曲線太粗糙了,”張教授指出!安恍业氖,醫(yī)學(xué)診斷和生命科學(xué)研究如今就在使用這些曲線,因?yàn)闆]有其他更好的方法!

“我們這個技術(shù)可以在天然環(huán)境下測定確切的DNA熱力學(xué)動態(tài),而不是在把它們鎖在過熱的牢籠里!

在自然環(huán)境下的研究野生動物是很困難的,要等很久它們才會進(jìn)入我們的視野。在天然環(huán)境下研究DNA也面臨著類似的問題,“研究者們通常要幾個月才能確定DNA的真實(shí)狀態(tài),等待時間實(shí)在太長,”張教授說!拔覀兊姆椒ǹ梢钥焖俨蹲紻NA目標(biāo),整個過程加速了一萬甚至十萬倍!

雖然這個技術(shù)比熔解曲線分析麻煩一點(diǎn),但研究證實(shí)它獲得的結(jié)果要準(zhǔn)確得多。研究顯示,該技術(shù)的錯誤率比之前的方法低十倍,可以幫助人們更精確的設(shè)計(jì)診斷試劑。不過張教授并不打算為這一方法申請專利!拔矣X得這一方法可以讓全世界受益,”他說!拔蚁M蠹叶寄苁褂眠@個方法,共同建立熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫!

分子診斷市場可是個誘人的大蛋糕。FrostSullivan在預(yù)計(jì),全球分子診斷市場的總收入將超過62億美元。市場的不斷發(fā)展也催生了分子診斷巨頭的出現(xiàn),6月GEN網(wǎng)站公布了全球分子診斷公司之14強(qiáng)。

下面,讓我們再來了解一下一項(xiàng)革命性的核酸檢測技術(shù)。重組酶聚合酶擴(kuò)增(RecombinasePolymeraseAmplification,RPA),被稱為是可以替代PCR的核酸檢測技術(shù)(由英國公司TwistDxInc開發(fā))。以此為基礎(chǔ)的TwistAmp核酸擴(kuò)增產(chǎn)品,能夠在15分鐘內(nèi)進(jìn)行常溫下的單分子核酸檢測。由于不需要溫控設(shè)備,RPA可以真正實(shí)現(xiàn)便攜式的快速核酸檢測,特別適合用于體外診斷、獸醫(yī)、食品安全、生物安全、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。(更多詳細(xì)信息參見:核酸檢測的一場革命,可替代PCR的犀利技術(shù))

10月,BioTechniques雜志特別發(fā)布了系列文章,介紹了現(xiàn)代生物學(xué)中最有影響力的方法,其中就包括熔解曲線分析。讓我們來了解一下熔解曲線分析以及這一技術(shù)背后的故事和人。(更多詳細(xì)信息參見:BioTechniques特輯:熔解曲線分析的前生)


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