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Contenuto archiviato il 2024-04-30

New diagnostic system for specific and fast detection of multiple nucleic acid mutations by PNA hybridization on an array sensor

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Rilevamento in tempo reale delle anomalie genetiche mediante fluorescenza

La ricerca nel settore della biologia molecolare è attualmente concentrata sull'analisi dell'appaiamento degli acidi nucleici e l'individuazione di eventuali anomalie. In questo settore è stato elaborato un nuovo metodo che consente di osservare simultaneamente diverse reazioni di appaiamento e di individuare eventuali anomalie in tempo reale, per mezzo della fluorescenza.

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Il DNA, ovvero il nostro patrimonio genetico, è composto da acidi nucleici che, legandosi ad altri acidi nucleici, formano due catene, le quali, unite, costituiscono la famosa doppia elica. Le anomalie genetiche insorgono quando tali reazioni di appaiamento non avvengono correttamente. Gli attuali sistemi diagnostici utilizzati per individuare le anomalie genetiche si basano sull'osservazione dell'appaiamento degli acidi nucleici mediante una sonda nucleotidica, al fine di creare un ibrido. La sonda contiene una qualche forma di indicatore o marcatore, spesso un colorante, che permette l'osservazione dell'ibrido e l'identificazione di eventuali anomalie. Purtroppo questo tipo di ibridazione pone dei limiti in termini di sensibilità, specificità, complessità e condizioni di ibridazione, ai quali si aggiunge la necessità di una marcatura preliminare della sonda. Oggi, tuttavia, è stato messo a punto un nuovo metodo di individuazione delle anomalie basato sul monitoraggio in tempo reale delle reazioni ibride. Le molecole di DNA sono fissate ad un chip di vetro rivestito in oro, il quale viene successivamente sistemato su un microscopio per plasmoni di superficie e abbinato ad una cella "flow-through". Gli acidi complementari, marcati con uno specifico colorante, vengono quindi fatti passare attraverso la cella, portando ad eccitazione il sistema (ovvero aumentandone il contenuto energetico). Se l'appaiamento degli acidi avviene correttamente, l'energia in eccesso viene liberata. Quest'energia fluorescente può essere monitorata in tempo reale mediante un'apposita telecamera CCD a immagini ottiche estremamente sensibile. Tale sistema consente il monitoraggio parallelo degli reazioni leganti che avvengono simultaneamente. Le immagini vengono quindi trasferite ad un computer e il software di analisi delle immagini permette di quantificare le reazioni di appaiamento, di determinarne la velocità e di individuare facilmente ogni singolo mismatch. Quest'innovativo sistema è stato testato solo a livello teorico. L'istituto spagnolo è quindi attualmente alla ricerca di partner industriali per valutare l'applicabilità di questo metodo di lettura su chip in tempo reale.

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