ИСТИНА

Дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) – биополимеры, несущие генетическую информацию и представляющие интерес для развития технологий как маркеры различных бактериальных и вирусных инфекций. Биохимическая амплификация на основе полимеразной цепной реакции или изотермических методов обеспечивает селективное и чувствительное обнаружение ДНК в анализируемых образцах. Продукты амплификации – ДНК-ампликоны требуют определения своей концентрации одним из физико-химических методов. Электрохимические методы по своей точности, скорости измерений, стоимости и компактности оборудования и расходных материалов наиболее перспективны для разработки способов анализа образцов in situ. С этой целью необходимо выявить влияние структуры макромолекул на их электрохимическое поведение, а также разработать высокочувствительные способы детекции нуклеиновых кислот. Однако образование двойной спирали затрудняет прямое электрохимическое окисление ДНК через остатки гуанина или аденина, которые становятся недоступными для реакций на поверхности электрода [1]. Основной вклад в электрохимический сигнал природной ДНК вносят короткие однонитевые фрагменты. Для решения проблемы электрохимической детекции ДНК была изучена палитра электроактивных «меток», включающая ароматические группы тирозина, триптофана [2, 3], 4-нитротолуола, родамина или флуоресцеина, соединенные через различные линкеры с 2'-дезоксиуридин-5'-трифосфатом. Наработанные «меченые» ДНК-ампликоны были определены квадратно-волновой вольтамперометрией в микромолярных концентрациях, в то время как в тех же условиях сигналы немодифицированных ампликонов не наблюдались. Полученные результаты открывают широкие перспективы для создания портативных электрохимических анализаторов для решения различных биохимических, медицинских и экологических задач. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 19-14-00247, https://rscf.ru/project/19-14-00247/. [1] Suprun E.V. Towards deeper understanding of DNA electrochemical oxidation on carbon electrodes / E.V. Suprun, G.R. Kutdusova, S.A. Khmeleva, S.P. Radko // Electrochem. Commun. – 2021. – V. 124. – № 106947. [2] Suprun E.V. Deoxyuridine triphosphates modified with tyrosine or tryptophan aromatic groups for direct electrochemical detection of double-stranded DNA / E.V. Suprun, S.A. Khmeleva, G.R. Kutdusova, I.F. Duskaev, V.E. Kuznetsova, S.A. Lapa, A.V. Chudinov, S.P. Radko // Electrochim. Acta. – 2020. – V. 362. – № 137105. [3] Suprun E.V. Deoxyuridine triphosphates modified with tyrosine aromatic groups for direct electrochemical detection of double-stranded DNA products of isothermal recombinase polymerase amplification / E.V. Suprun, S.A. Khmeleva, G.R. Kutdusova, K.G. Ptitsyn, V.E. Kuznetsova, S.A. Lapa, A.V. Chudinov, S.P. Radko // Electrochem. Commun. – 2021. – V. 131. – № 107120.