Viral Hastalıkların Teşhisinde Yeni Yardımcılar: ‘Karanlıkta Parlayan’ Proteinler
Burada gösterildiği gibi parlak mavi veya yeşil renkte parlayan proteinler, hastalık teşhisini daha hızlı ve daha kolay hale getirebilir.
Son yıllardaki gelişmelere rağmen, viral hastalıklara yönelik birçok yüksek hassasiyetli tanı testi, bir numuneyi hazırlamak veya bir sonucu yorumlamak için hala karmaşık teknikler gerektirmekte, bu da onları bakım noktası ayarları veya az kaynak bulunan alanlar için kullanışsız hale getirmektedir. Ancak şimdi, ACS Central Science’da rapor veren bir ekip, viral nükleik asitleri 20 dakika gibi kısa bir sürede analiz eden ve “karanlıkta parlayan” proteinlerle tek adımda tamamlanabilen hassas bir yöntem geliştirdi.
Ateşböceğinin parıltısı, fener balığının parlayan yemleri ve fitoplanktonlarla kaplı kumsalların hayalet mavisi, biyolüminesans olarak bilinen aynı bilimsel fenomen tarafından desteklenmektedir. Lusiferaz proteinini içeren kimyasal bir reaksiyon, ışıldayan, karanlıkta parlayan etkiye neden olur. Lusiferaz proteini, hedeflerini bulduklarında kolayca gözlemlenebilen bir ışık yayan sensörlere dahil edilmiştir. Bu basitlik, bu tür sensörleri bakım noktası testleri için ideal kılıyor ancak şimdiye kadar klinik bir tanı testi için gereken inanılmaz yüksek hassasiyetten yoksundular.
CRISPR olarak bilinen gen düzenleme tekniği bu yeteneği sağlayabilir ancak karmaşık, gürültülü bir örnekte düşük bir sinyal olabilecek şeyi tespit etmek için birçok adım ve ek özel ekipman gerektirir. Bu nedenle, Maarten Merkx ve meslektaşları, CRISPR ile ilgili proteinleri kullanmak ancak bunları sinyali sadece bir dijital kamera ile tespit edilebilen bir biyolüminesans tekniği ile birleştirmek istediler.
Araştırmacılar, analiz etmek için yeterli miktarda örnek RNA veya DNA olduğundan emin olmak için, yaklaşık 100 F sabit sıcaklıkta çalışan basit bir yöntem olan rekombinaz polimeraz amplifikasyonu (RPA) gerçekleştirdiler. LUNAS (lüminesan nükleik asit sensörü) adı verilen yeni teknikle, viral bir genomun farklı komşu kısımlarına özgü iki CRISPR/Cas9 proteininin her biri, kendilerine bağlı farklı bir lusiferaz parçasına sahiptir.
Araştırmacıların test ettiği spesifik bir viral genom mevcutsa, iki CRISPR/Cas9 proteini; hedeflenen nükleik asit dizilerine bağlanıp, birbirlerine yaklaşarak tam lusiferaz proteininin oluşmasını ve kimyasal bir substratın (enzimlerin tepkimelerinde işlenen maddeler) varlığında mavi ışık saçmasını sağlıyordu. Bu substratın tükendiğini hesaba katmak için araştırmacılar, yeşil renkte parlayan bir kontrol reaksiyonu kullandılar. Yeşilden maviye dönüşen bir tüp, pozitif sonucu gösteriyordu.
Burun sürüntülerinden toplanan klinik örnekler üzerinde test edildiğinde RPA-LUNAS, mikrolitre başına 200 kopya kadar düşük konsantrasyonlarda bile SARS-CoV-2 RNA’sını 20 dakika içinde başarıyla tespit etti. Araştırmacılar, LUNAS testinin diğer birçok virüsü etkili ve kolay bir şekilde tespit etmek için büyük bir potansiyele sahip olduğunu söylüyor.
Kaynak: https://phys.org
Derleyen: Simge Kara
Deprem bölgelerinde salgın hastalıklar görülebilir: Önlem için neler yapılmalı?