​Диагностическая молекула – аптамер – отличается высокой чувствительностью и способна не только узнать белок-маркер заболевания, но и одновременно сигнализировать о его наличии вспышкой света. Это совместная разработка ученых Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Института биофизики СО РАН. 

Молекула, созданная учеными, состоит из двух частей с различными функциями. Одна из них отвечает за узнавание белка, присущего тому или иному заболеванию, а вторая связывает обелин, кальций-зависимый светящийся белок. Так, если в исследуемом образце содержатся белки, служащие мишенями для аптамеров, то обелин, при связывании с ионами кальция, дает вспышку голубого цвета, которую фиксирует специальный прибор – люминометр. Предполагается, что для анализа на планшет с диагностической молекулой будут наносить биоматериал, по прошествии некоторого времени, промыв лунку планшета, добавлять раствор ионов кальция и оценивать результат реакции с помощью люминометра. 

По сравнению с традиционными для диагностики антителами у аптамеров, созданных методами синтетической биологии, есть огромное преимущество – они являются фрагментами нуклеиновых кислот и имеют строго известную последовательность нуклеотидов. Поэтому для их получения можно использовать надежный и воспроизводимый химический синтез на автоматическом ДНК/РНК синтезаторе. Аптамеры стабильны и нетребовательны к условиям транспортировки и хранения. 

В своих экспериментах в качестве модельной молекулы-мишени ученые использовали гемоглобин. Созданный ими аптамер обнаруживал присутствие белка даже в концентрациях, в сотни тысяч раз ниже, чем в крови человека. В перспективе исследователи планируют создать и другие бифункциональные аптамеры для диагностики социально значимых заболеваний. 

Ученые ИХБФМ СО РАН в течение нескольких лет работают над получением аптамеров и созданием на их основе биосенсоров, позволяющих выявить рассеянный склероз, сахарный диабет и другие заболевания. Для того, чтобы разработать диагностическую молекулу, исследователям нужно создать аптамер, который будет узнавать только белок, являющийся маркером определенного заболевания, и при этом не реагировать на альбумин, иммуноглобулины и другие многочисленные белки крови. 

Ученые ИБФ СО РАН ведут многолетние исследования биолюминесцентных систем различных организмов. Одним из важнейших направлений является разработка аналитических систем на основе светящихся белков в качестве репортеров, обеспечивающих высокочувствительное выявление мишени. 

Источники

Сибирские ученые создали тандемную диагностическую молекулу
Глас Народа (glasnarod.ru), 08/10/2020
Сибирские ученые создали диагностическую молекулу
News2world.net, 08/10/2020
Сибирские ученые создали диагностическую молекулу
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 08/10/2020
Сибирские ученые создали диагностическую молекулу
РИА Новости, 08/10/2020
Сибирские ученые создали тандемную диагностическую молекулу
Министерство науки и высшего образования РФ (minobrnauki.gov.ru), 08/10/2020
Сибирские ученые создали тандемную диагностическую молекулу
Поиск (poisknews.ru), 09/10/2020
Сибирские ученые создали диагностическую молекулу
Organizacii.mwmoskva.ru, 11/10/2020
Новая методика поможет диагностировать целый спектр заболеваний максимально точно
Healthinfo.ua, 11/10/2020
Новая методика поможет диагностировать целый спектр заболеваний максимально точно
MedBlog (medblog.su), 11/10/2020
Новая методика поможет диагностировать целый спектр заболеваний максимально точно
Республиканская психиатрическая больница (rpb.med.cap.ru), 12/10/2020
Новый метод способен диагностировать целый спектр заболеваний максимально точно
Химрар (chemrar.ru), 13/10/2020

Похожие новости

  • 06/08/2020

    Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит

    ​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита.
    823
  • 13/02/2018

    В Нью-Дели прошел Российско-индийский фестиваль науки

    ​В Нью-Дели прошел фестиваль науки, посвященный 30-летию сотрудничества России и Индии в атомной энергетике, сообщает пресс-служба компании "Русатом - Международная сеть". По инициативе госкорпорации "Росатом" с 6 по 9 февраля прошли мероприятия, лекции, презентации для учащихся.
    1473
  • 07/12/2020

    Российские биологи создали молекулу, сигнализирующую о наличии рассеянного склероза

    ​​Ученые новосибирского Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН и красноярского Института биофизики СО РАН создали аналитическую систему биомолекул, способную не только находить антитела, свидетельствующие о наличии рассеянного склероза у человека, но и сигнализирующую об этом, сообщила ТАСС старший научный сотрудник лаборатории химии РНК Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Мария Воробьева.
    529
  • 24/12/2020

    Сибирские ученые создали биолюминесцентный аптасенсор нового типа

    ​​​Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Института биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали аптамер для биолюминесцентного белка обелина и предложили стратегию создания бимодульных аптамерных конструкций.
    443
  • 14/07/2020

    Сибирские ученые разрабатывают антираковые препараты нового поколения на основе альбумина

    ​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН в сотрудничестве с коллегами из ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирского института органической химии им. Н.
    1326
  • 22/04/2020

    Ученые установили: малые дозы радиации повреждают ДНК проростков семян лука

    ​​Специалисты двух российских институтов (Институт биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» – ИБФ СО РАН; ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» – ИЦиГ СО РАН) исследовали влияние гамма-излучения на степень повреждения ДНК проростков семян лука.
    567
  • 10/04/2019

    Сибирские ученые разрабатывают новый способ выявления рассеянного склероза

    Сибирские ученые предложили быстрый и недорогой способ выявления рассеянного склероза на основе аптамеров и биолюминесцентных белков. Для проведения анализа пациенту будет достаточно сдать кровь. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytica Chimica Acta.
    1328
  • 12/01/2021

    В новой лаборатории ТПУ по мегагранту будут разрабатывать материалы для борьбы с раком и атеросклерозом

    ​​В Томском политехническом университете в 2021 году на средства мегагранта правительства РФ будет создана лаборатория пьезо- и магнитоэлектрических материалов. Возглавит ее профессор Университета Авейру (Португалия) Андрей Холкин (индекс Хирша 55).
    537
  • 26/05/2020

    Наука будущего: беспилотник на солнечных батареях, обрывы проволоки и молекулярные ножницы

    Как совмещать открытия в медицине и в космической сфере, чем бактериальная целлюлоза поможет экологии планеты и можно ли излечить от болезни, отредактировав ДНК, — в материале портала "Будущее России.
    1081
  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1612