据报道,在最近举行的第244届美国化学学会全国会议暨博览会上,对DNA电路的研究颠覆了公众对“电路”的看法。这是一种使用电导率变化来检测遗传损伤和错误的生物传感器。
如果基因复制中出现错误并且没有及时纠正,则可能导致癌症,身体和精神疾病。 “ DNA回路及其在鉴定人中某些疾病的风险中的潜在应用”是指也是当天所有参与者讨论的重点。
DNA电路非常脆弱,不能安装在普通公共电子设备的房间内。但是此漏洞使其非常敏感,可以用作识别DNA损伤的电子生物传感器。
“杰奎琳(Jacqueline),加州大学理工学院化学系教授兼化学与化学工程系系主任,”巴顿说。巴顿因发现DNA的双重螺旋就像一条信号线,可用于检测和修复基因损伤而被授予国家科学奖。
巴顿解释说,DNA一直在被破坏。例如,阳光和紫外线会损害皮肤细胞,而香烟中所含的致癌物会损害肺细胞。
但是细胞也有一个天然的修复系统,包括一些特殊的蛋白质,如检查蛋白。在构建DNA双螺旋结构的过程中,我们不断检查和监视细胞DNA中约30亿个碱基对,寻找并修复由致癌物引起的破坏。
化学上,DNA与晶体管和某些电子组件中使用的固体材料非常相似。他们的基地被堆积在彼此的顶部。
这种布置是导电的。巴顿说:“这就像堆叠一堆铜币,如果对齐正确,它们就可以导电。
”如果其中一枚硬币出错或放置不当,电导率将降低。如果碱基对不正确匹配,或者存在可能导致癌症的损害,则电路将被中断,电流将无法顺畅流动。
"巴顿的团队通过研究发现,电子可以像一条电线一样从一条DNA链的末端流到另一条DNA链。 DNA的这种电特性可以提供一个强大的信号平台,以纠正蛋白质并修复DNA损伤。
如果DNA突然表现不佳,则表明需要修复蛋白质。在最新开发中,它们使电流流过一个34纳米的DNA片段,该片段适合用于医疗诊断设备和生物传感器,并且可以很好地检查DNA的突变和变化,这可能会导致癌症或其他变化。
疾病。 “目前,研究团队正在开发一种“ DNA芯片”。
该装置利用DNA的天然导电性及其结合互补碱基的能力来检测DNA序列中的损伤。