DNA复制技巧可能会导致更快的测试

2017-10-18 07:05:08

作者:Andy Coghlan通过袭击大自然的工具柜,研究人员开发出了一种更快,更实用的聚合酶链反应(PCR)版本,它本身就是现代遗传学的基础这一突破,称为解旋酶依赖性扩增(HDA),可以产生小型手持设备,使医生能够直接在手术和法医团队中测试血液样本,以便在犯罪现场检测嫌疑人的DNA PCR能够通过反应检测微小的DNA痕迹,从而产生单链靶DNA的多个拷贝,直到有足够的可用于检测器中除了革命性的犯罪取证之外,PCR现在常用于医院诊断疾病,依赖遗传指纹识别的亲子鉴定,考古学以及生物学和遗传学研究的所有分支但由于需要用热来解开双链DNA,因此它仍然很麻烦且耗时为了制备DNA的目标链的多个拷贝,必须反复加热样品以破坏DNA,然后冷却以允许更多的形成但这种“热回收”需要能量,时间和设备,只能在实验室环境中使用 HDA可能会改变这一点,因为它依赖于一种技术,它以自然的方式解开DNA - 用称为解旋酶的酶 “我们在自己的细胞中有数百种不同的解旋酶,”在马萨诸塞州贝弗利的新英格兰Biolabs公司开发新技术的团队负责人Huimin Kong解释道当细胞复制,修复DNA或重组DNA时,所有生物都需要它们来解开DNA鉴于其自开卷功能自20世纪70年代以来就已为人所知,因此很惊讶以前没有人曾尝试使用解旋酶作为PCR中的热量替代品但是当孔氏集团18个月前申请HDA专利时,没有竞争对手似乎尝试过它在他们的实验中,Kong和他的同事成功地将DNA链与来自细菌大肠杆菌的解旋酶相乘,而不是热循环整个过程在37℃的相同温度下进行与常规PCR一样,Kong必须添加“引物”,即与未卷曲的目标链中的预选靶序列结合的DNA片段,并且其作为待复制的链的起始点他还必须添加聚合酶,这种酶实际上复制了这些链在常规PCR中,新形成的链彼此重组以重新形成DNA,然后必须通过升高温度再次展开DNA以允许更多的DNA但是,解旋酶可以完成这项工作,而无需重新加热 “这就像一个梦想,”孔说,他的团队证明HDR可以检测模拟血液样本中的微生物DNA但他的团队正在努力改进系统目前,与PCR相比,它只能检测到相对少量的DNA,最多约200个碱基对 Kong有信心克服这些限制,并找到在室温下工作的解旋酶他还相信他可以在15分钟内获得技术答案,而PCR需要30到60分钟 “最需要调整的特征就是反应时间,”内布拉斯加大学林肯大学解旋学专家马克格里普表示赞同期刊参考:EMBO报告(DOI:10.1038 / sj.embor.7400200)有关这些主题的更多信息: