استفاده از نانوحفره پروتئینی برای توالی‌سنجی DNA

محققان انگلیسی نشان دادند که با استفاده از نانوحفره پروتئینی اصلاح شده می‌توان بازهای DNA را شناسایی کرد. برای این کار محققان پروتئین آلفاهمولیسین را دستکاری کرده و ابعاد آن را کاهش دادند.

یافته‌های اخیر محققان دانشگاه آکسفورد نشان می‌دهد که می‌توان از نانوحفره‌های پروتئینی اصلاح شده برای توالی‌سنجی ارزان و سریع DNA استفاده کرد. نتایج یافته‌های محققان نشان می‌دهد که ممکن است از این روش برای ساخت ابزار توالی‌سنجی DNA ارزان قیمت استفاده کرد.
نانوحفره‌های مهندسی شده از جنس پروتئین می‌تواند در حوزه‌های مختلف زیست‌فناوری به کار گرفته شود. این نانوساختارها گزینه مناسبی برای توالی‌سنجی هستند. یکی از مهمترین نانوحفره‌ها، الفا همولیسین است که برای شناسایی و توالی‌سنجی DNA و RNA مناسب است.
سال گذشته یک گروه تحقیقاتی به رهبری هاگن بایلی از دانشگاه آکسفورد دریافت که جهش‌های کوتاه‌کننده پروتئین در پروتئین آلفاهمولیسین ممکن است بتواند برای توالی‌سنجی DNA استفاده شود. این گروه تحقیقاتی اخیرا یک گام جلوتر رفته و با کاهش تعداد سرهای موجود در این پروتئین آن را به گونه‌ای اصلاح کردند که می‌تواند توالی بازها را در DNA مشخص کند.
پروتئین‌ها از بازهای شیمیایی معروفی موسوم به ادنین، تیمین، گوانین و سیتوزین ساخته شده‌اند که با قرار گرفتن روبروی هم DNA را تشکیل می‌دهند. این توالی نقش مهمی در زیست‌شناسی داشته و اطلاعات زیستی در این توالی‌ها جای می‌گیرد.
این گروه تحقیقاتی از یک نانوحفره ۵ نانومتری برای این کار استفاده کردند. در این نانوحفره پروتئینی سه نقطه تشخیص دهنده مختلف R1، R2 و R3 در سه نقطه مختلف نانوحفره قرار دارد. پیش از این محققان نشان داده بودند که این سه سایت قادراند بازهای چهارگانه DNA را شناسایی کنند.
این گروه تحقیقاتی نشان دادند که با کاهش ابعاد این نانوحفره به ۱۶ انگستروم می‌توان هر چهار باز را با موفقیت شناسایی کرد. یافته‌های این پروژه نشان می‌دهد که احتمالا این روش بتواند برای توالی‌سنجی رایج DNA استفاده شود.
محققان این پروژه با کوتاه‌تر کردن ابعاد این پروتئین، سایت‌های شناسایی را کاهش داده و در واقع نوک این نانوحفره را برای توالی سنجی تیزتر کردند.