捷克科学院有机化学和生物化学研究所的迈克尔霍切克(Michal Hocek)和查弗大学的希亚拉奥沙利文(URV)和西班牙的罗维拉维尔吉利领导的DNA标记方法将来可以用于电化学检测的DNA测序。研究人员在《美国化学学会杂志》上展示了他们的研究成果。
DNA分子包含四种基本成分，即核苷酸。分子中携带的遗传信息是由核苷酸序列决定的。比如了解这些构件的序列(也就是DNA序列)，对于疾病诊断和法医DNA分析是必不可少的。虽然近年来取得了很大的进展，但目前基于荧光标记的DNA测序方法仍然是一项耗时且相对昂贵的技术，但仍然存在一定的局限性。因此，科学家们正在集中寻找新的方法来简化和加快测序。
一种有前途的方法是使用电化学检测和所谓的氧化还原标记，这是一种可以在电极上氧化或还原的化合物。来自IOCB、URV、查理斯大学科学学院、波兰科学院和捷克科学院生物物理研究所的多学科研究人员的第一批作者是大卫科德和苏灿皮纳尔叶尼斯。现在，我们已经成功地设计并合成了带有特殊连接的氧化还原标记的人工核苷酸，它可以在金或碳电极上以特定的电位被氧化，产生可以测量和分析的有用信号。这些标签是碳硼烷，碳硼烷是由硼和碳原子组成的笼状结构，其他金属原子(如铁或钴)可以掺入其中，影响其最终的电化学性能。
修饰的核苷酸已经过工程改造，因此DNA聚合酶(使用可用的核苷酸构建模块在细胞中构建DNA)可以将它们整合到新合成的DNA链中。因此，研究人员成功制备了含有修饰核苷酸的DNA链。同时，四种类型的核苷酸都有自己独特的标记，以便以后识别。并奠定了项目的主要陷阱；到目前为止，研究人员只能在一条DNA链中标记和测量最多一种氧化还原标记的核苷酸类型。
因为每个修饰的核苷酸都带有自己的标记，在电化学检测过程中会在不同的电位下给出特定的氧化信号，所以可以区分各种类型的核苷酸。此外，每个信号的大小取决于DNA中给定核苷酸的拷贝数，这使得快速确定单个核苷酸在测量的DNA中的相对表达成为可能。
新开发的DNA碱基电化学编码具有一系列优点，如仪器更简单、价格更低廉、分析速度更快。该方法有望用于DNA测序和诊断应用以及开发新的DNA芯片。
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