La tecnología Nanopore, que se utiliza para secuenciar el ADN, es barata, portátil y funciona en la jungla y en el espacio. El uso de esta tecnología para identificar péptidos o proteínas ahora está un paso más cerca. Los científicos de la Universidad de Groningen han utilizado unNanopore patentado para identificar las huellas digitales de proteínas y péptidos, e incluso puede detectar polipéptidos que difieren en un aminoácido. Los resultados se publicaron el 16 de octubre en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Los científicos de la Universidad de Groninga han podido identificar varios péptidos y proteínas que pasan a través de un nanoporo en forma de embudo. Han resuelto dos problemas principales que han dificultado los intentos de analizar y secuenciar proteínas con nanoporos: introducir polipéptidos en los poros e identificarlosdiferencias en las proteínas según los registros de la corriente. "Los nanoporos generalmente tienen una carga, y los aminoácidos que forman los polipéptidos también están cargados. Conseguir que el polipéptido entre en el poro y pasar a través de los nanoporos es un desafío", explica el profesor asociado de Biología Química.Giovanni Maglia.
huella digital
Utilizó un flujo electroosmótico para atraer los polipéptidos hacia los poros. Bajo un potencial aplicado a través del nanoporo, un flujo de iones y agua pasa a través del poro. 'Si la dirección de la corriente de iones puede controlarse, un fluidose puede generar un flujo lo suficientemente fuerte como para transportar polipéptidos. "Lo hicimos ajustando las cargas dentro de la pared del poro. Al cambiar el pH del medio, fue posible ajustar el equilibrio entre el flujo electro-osmótico y la fuerza deel campo eléctrico que se aplicó a través del poro '.
Maglia probó cinco polipéptidos diferentes que varían de 1 a 25 kilodalton. "Utilizamos péptidos biomarcadores vinculados a la enfermedad, con diferentes cargas y formas", dice. Los polipéptidos ingresaron al poro y la corriente a través del poro produjo una "huella digital" paracada uno de ellos logró distinguir dos versiones del péptido de 21 aminoácidos endotelina, que difieren en un solo aminoácido triptófano o metionina.
secuenciación
Obtener una buena lectura de un nanoporo es complicado. Maglia usó un nuevo tipo de poro que él caracterizó y patentó. 'Los poros utilizados en el pasado tienen forma de barril, lo que significa que la forma y el tamaño del poro tienen limitaciones fundamentales. Peronuestro poro tiene una forma de embudo helicoidal alfa, y el tamaño del extremo estrecho, que es donde hacemos nuestras mediciones, significa que debe contener solo un aminoácido, por lo que se ajusta más fácilmente ''.
Actualmente, los polipéptidos pasan a través del poro demasiado rápido para identificar los aminoácidos separados. Esto es necesario para la secuenciación de proteínas a escala de molécula única. Sería una herramienta valiosa para la investigación, explica Maglia: 'Las proteínas pueden modificarse químicamentede muchas maneras únicas, y tenemos muy poca información sobre la composición exacta de las proteínas en nuestro cuerpo. 'Esto solo se puede ver a nivel de molécula única.
Maglia: 'El diagnóstico molecular y el descubrimiento de biomarcadores deberían beneficiarse particularmente de la caracterización de proteomas de una sola molécula.' Es una gran ventaja que la tecnología de nanoporos ya se haya desarrollado para la secuenciación de ADN. Esta tecnología es rápida, barata y robusta: secuenciación de nanoporoslos dispositivos se usan en el campo y uno incluso se ha enviado a la Estación Espacial Internacional. Usar una técnica similar para identificar proteínas requeriría pequeñas adaptaciones, principalmente en los poros. "En teoría, podríamos construir una aplicación mañana".
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Materiales proporcionados por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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