Пресс-центр / новости / Наука /
Геномные ДНК-структуры в качестве сенсоров, чувствительных к микроизменениям pH в клетке
Ученые из ФНКЦ физико-химической медицины и ИБХ РАН совместно с коллегами из Сколтеха и РХТУ имени Д.И. Менделеева разработали простые и надежные сенсоры для регистрации малых изменений внутриклеточного pH.
Основой данных сенсоров послужила необычная структура ДНК - i-мотив - обнаруженная в генах, связанных с нейродегенерацией или канцерогенезом. I-Мотивы, по-видимому, являются геномными регуляторными элементами и могут модулировать транскрипцию в ответ на изменения pH. Учитывая присущую им чувствительность к незначительным изменениям pH в пределах физиологического диапазона, данные структуры ДНК можно использовать в качестве основного элемента биосовместимых сенсоров. С использованием методов остановленного потока и FRET-плавления были отобраны i-мотивы с быстрым откликом. Для лидерного быстродействующего сенсора была оптимизирована схема мечения и проведена внутриклеточная калибровка. В отличие от известных низкомолекулярных индикаторов pH, данный сенсор эффективно транспортировался в ядра клеток. Благодаря подходящим кинетическим характеристикам сенсор можно использовать для мониторинга динамики протонов в ядре и исследований изменения pH нейронов при стимуляции в норме и патологии. Результаты свидетельствуют о том, что дизайн с применением геномных последовательностей является продуктивным подходом к разработке биосовместимых молекулярных инструментов. Работа опубликована в журнале Biosensors and Bioelectronics.
4 января 2021 года