گروهی از شیمی‌دان‌های آمریکایی با اتصال یک تک‌رشته DNA به یک جفت نانولوله کربنی راهی برای تشخیص تغییرات شیمیایی ایجاد شده در آن یافته‌اند.
تشخیص تغییرات شیمیایی DNA با استفاده از نانولوله‌های کربنی
گروهی از شیمی‌دان‌های آمریکایی با اتصال یک تک‌رشته DNA به یک جفت نانولوله کربنی راهی برای تشخیص تغییرات شیمیایی ایجاد شده در آن یافته‌اند.
تغییرات شیمیایی ایجاد شده در DNA و به خصوص اتصال یک گروه متیل به باز سیتوزین یکی از مکانیسم‌های اصلی روشن و خاموش کردن ژن‌ها در سلول به‌شمار می‌رود. در طول سالیان اخیر دانشمندان دریافته‌اند که چنین تغییراتی می‌توانند از نسلی به نسل دیگر منتقل شده و امکان به ارث بردن ویژگی‌های محدودی را که در طول زندگی به‌دست می‌آیند، فراهم کنند.
چالش اصلی که در این زمینه وجود دارد، توسعه روشی حساس برای تشخیص تغییرات شیمیایی ایجاد شده در ژن‌های منفرد است. حال گروهی از دانشمندان آمریکایی به‌رهبری جاکلین بارتون از موسسه فناوری کالیفرنیا در پاسادانا و کولین نیکولز از دانشگاه کلمبیا در نیویورک روشی برای تشخیص متیله شدن DNA ارائه کرده‌اند.
در این روش یک نانولوله کربنی تک‌دیواره برداشته شده و با استفاده از روش حکاکی شکافی در میان آن ایجاد می‌شود. سپس یک تک‌رشته DNA به این دو بخش نانولوله‌ای متصل شده و کل ساختار ایجاد شده در مسیر یک جریان الکتریکی قرار داده می‌شود.
به‌طور معمول یک سیم متشکل از DNA و نانولوله کربنی جریان الکتریکی را عبور می‌دهد، اما وقتی این سیم در معرض آنزیم متیل ترانسفراز قرار می‌گیرد، اوضاع فرق می‌کند. اگر این رشته DNA دارای یک باز سیتوزین در موقعیت پیوندی مناسب باشد، این آنزیم به رشته DNA متصل شده و یک گروه متیل را به باز سیتوزین می‌افزاید. در این فرایند آنزیم متیل ترانسفراز باز سیتوزین را از رشته DNA به سمت بیرون می‌کشد که این امر موجب کوتاه‌تر شدن سیم شده و رسانایی الکتریکی آن تا ۹۰ درصد کاهش می‌یابد.
این گروه توانستند با بررسی جریان عبوری از سیم DNA-نانولوله کربنی، اتصال گروه متیل به رشته DNA را تشخیص دهند. آنها همچنین با استفاده از یک رشته DNA که فاقد باز سیتوزین در موقعیت مناسب پیوندی بود نشان دادند که این کاهش رسانایی تنها هنگام متیله شدن DNA روی می‌دهد. این محققان در حال حاضر در تلاشند از این روش برای شناسایی تغییرات شیمیایی دیگر ایجاد شده در DNA بهره ببرند.
کریس اسکوفیلد، متخصص اِپی‌ژنتیک در دانشگاه آکسفورد انگلیس می‌گوید: «به‌نظر می‌رسد این روش برای تشخیص تغییرات شیمیایی DNA بسیار نویدبخش باشد».
جزئیات این تحقیق در مجله Chemical Science منتشر شده است.
