DNAzyme 10-23 - ננו-מכונות מבוססות לזיהוי חומצות גרעין

פריצת הדרך הגדולה ביותר שעשתה המעבדה שלנו בתחום בדיקת ההכלאה נעשתה בשנת 2007 על ידי דמיטרי קולפשצ'יקוב, שהציע ADL לפצל את גשושיות ההכלאה לחצאים המעריכות כל אחת ממחצית הפונקציה שלה, למשל, הגברת הסלקטיביות לאי-התאמות ווריאציות של נוקלאוטידים בודדים יחד עם שחרור גשושיות מורכבות. פריצת הדרך השנייה נעשתה עשור לאחר מכן, כאשר הוצע להוסיף זרועות קשירה מרובות רכיבים נוספות. יחד עם פלטפורמת יוניטן.

עיצובים כאלה היו מסוגלים לעבוד אפילו עם מטרות מורכבות, למשל, חומצות גרעין דו גדילי, וחומצות גרעין מובנות מאוד. האתגרים הגדולים ביותר העומדים בפני המעבדה שלנו כרגע נובעים מהבעיה של רגישות נמוכה של חיישני ננו DNA בהשוואה לטכניקות הגברה קונבנציונליות. בשלב זה, חיישני ננו DNA בבדיקה ללא הגברה מציגים סלקטיביות נמוכה, ואנו מנסים להתגבר על בעיה זו באמצעות עיצובים מולקולריים חדשים ודרכים חדשות לזיהוי ננו ננו DNA.

היתרונות העיקריים של חיישני הדנ"א שלנו הם רגישותם מבחינת ריכוז נמוך של האנליט וסלקטיביות. לדוגמה, היכולת שלהם לזהות פולימורפיזם נוקלאוטיד יחיד גם כיתרון לעומת טכניקות אבחון אחרות. חיישני הדנ"א שלנו מסוגלים לשחרר ולזהות מבני רנ"א מורכבים ודנ"א דו-גדילי.

השאלה המדעית החדשה, שתוצאותיה סללו את הדרך, היא, האם ניתן למצוא דנ"א דו-גדילי באמצעות אביזרי הכלאה ללא חלבונים? האביזר הבלתי תלוי בחלבון יכול להיות נגיש בקלות על ידי סינתזת DNA אוטומטית, קל יותר להעברה בתאים ולהיות תואם לשינוי כימי ומבני ננו מורכבים שפותחו על ידי ננוטכנולוגיה של DNA בשילוב עם אנזימי DNA כגון שומנים ב- Dnase ואנזימי DNA. אביזר כזה יכול להפוך לבסיס לנוקלאזות נטולות חלבון, כלי שימושי לעריכה וטיפול גנטי.