Bruke uvanlige fargen egenskaper gull på nanoskala, forskere ved Northwestern University har utviklet en "lakmustest" for DNA og lite molekyl bindende som til slutt kunne brukes av farmasøytiske selskaper til å raskt identifisere lovende kandidater for nye anti-kreft narkotika.
Deteksjon system, kalt kolorimetriske screening, kan brukes til å oppdage en rekke mål, som for eksempel DNA, små molekyler og proteiner som binder seg til DNA, og styrken på bindingen er angitt med en enkel fargeendring.
I en artikkel rapporterte onlinein den Journal of American Chemical Society (JACS) , brukte forskerteamet at kolorimetrisk metode å screene for molekyler som kan lette dannelsen av en spesiell form for DNA kalles en trippel helix. Triple helix DNA involverer tre strenger enn de to forbundet med normal DNA. Men i motsetning til dobbel helix DNA, er den triple helix ustabile alene og krever et lite molekyl triplex bindemiddel for å øke stabiliteten. Denne forskningen bygger på arbeidet rapportert 6 mars i det tyske tidsskriftet Angewandte Chemie der samme metode ble brukt til skjerm små molekyler for sine bindende affinitet til duplex DNA.
"Farmasøytiske selskaper er rettet mot DNA for ulike behandlingsformer, og de trenger for å identifisere DNA eller små molekyler som selektivt binder seg til DNA for å slå på eller av genuttrykk knyttet til en bestemt sykdom," sier Chad A. Mirkin, George B. Rathmann Professor for kjemi, professor i medisin og professor i materialteknologi, som ledet begge studiene. "Vår metode, som er enklere, raskere og mer praktisk enn konvensjonelle metoder, bør hjelpe forskere null i om potensielle anti-kreft agenter fra deres store bibliotek over kandidater raskere."
I JACS papiret, demonstrerte forskerne at når en triplex bindemiddel binder seg til en gitt DNA triple helix i løsning styrken som bindende arrangementet kan oppdages med det blotte øye. Fargen av løsningen endres fra blått til rødt når det varmes opp, og ved hvilken temperatur dette skjer indikerer styrken av triplex bindemiddel sin obligasjon.
Mye som små biter av gull produsere den pulserende rødt i glassmalerier, tar Northwestern teamet også nytte av gull intense farge når metallet er målt på omfanget av atomer. Forskerne starter med gull nanopartikler, hver bare 13 nanometer i diameter, holdt sammen av DNA i et triple helix konformasjon. Fordi de er holdt sammen innenfor en viss kritisk distanse, nanopartikler av gull - og løsningen de er i - er blå. Når løsningen er oppvarmet, bryter DNA fra hverandre, og gull nanopartikler, ikke lenger i umiddelbar nærhet til hverandre, er nå lyse rødt.