D 2004

Využití avidin-biotinové technologie pro elektrochemickou detekci nukleových kyselin

MASAŘÍK, Michal, René KIZEK, Jan VACEK, Libuše TRNKOVÁ, Ladislav HAVEL et. al.

Základní údaje

Originální název

Využití avidin-biotinové technologie pro elektrochemickou detekci nukleových kyselin

Název anglicky

Application of the avidin-biotin technology for electrochemical detection of nucleic acids

Autoři

MASAŘÍK, Michal (203 Česká republika), René KIZEK (203 Česká republika, garant), Jan VACEK (203 Česká republika), Libuše TRNKOVÁ (203 Česká republika), Ladislav HAVEL (203 Česká republika) a František JELEN (203 Česká republika)

Vydání

Brno, Česká republika, Sborník příspěvků VIII. pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, od s. 54-55, 2 s. 2004

Nakladatel

Masarykova univerzita v Brně, Česká republika

Další údaje

Jazyk

čeština

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10405 Electrochemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/00216224:14310/04:00009637

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISBN

80-210-3321-5

Klíčová slova anglicky

Avidin-biotin technologa; nucleic acids; electrochemical detection of NA; carbon paste electrode; streptavidin
Změněno: 5. 3. 2004 20:32, prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc.

Anotace

V originále

Bakterie Streptomyces avidinii produkuje streptavidin (STV), který váže biotin ze svého okolí. STV je tetramer o čtyřech identických podjednotkách složených z osmi antiparalelních beta-skládaných listů STV je složen ze 159 aminokyselin (obsahuje 6 molekul tyrosinů a 6 tryptofanů). Nedávno jsme publikovali modifikaci uhlíkové pastové elektrody STV. Elektrodový systém se skládal z modifikované pastové uhlíkové pracovní elektrody (uhlík:minerální olej; STV), Ag/AgCl/3M KCl (referenční elektroda) a pomocné platinové elektrody. Množství uhlíku a minerálního oleje ovlivňuje elektrochemickou odpověď STV přítomného v pracovní elektrodě. Zjistili jsme, že maximální signál 10 mg/mL STV přítomného v pracovní elektrodě získáme při poměru 70/30 (uhlík/minerální olej). Elektrochemické měření technikou adsorptivní přenosové square wave voltametrie (AdT SWV) bylo provedeno v prostředí acetátového pufru. Studovali jsme vliv různých koncentrací (5 -500 ng/mL) STV přidaných do pastové elektrody. Zaznamenané výšky oxidačních signálů STV vykazovaly lineární závislost vyjádřenou rovnicí: y = 1.0043x + 9.0444 (R2 = 0.996). Limit detekce STV přítomného v pracovní elektrodě byl pod 5 ng/mL. Změnou výšek elektrochemických signálů STV bylo možné pozorovat vazbu STV s biotinem. Biotin vázající se na STV vede k rychlému poklesu oxidačního signálu STV. Tohoto jevu jsme využili k analýze nukleových kyselin značených biotinem. Analyzovaný vzorek biotinylované nukleové kyseliny byl adsorbován z 6 mL a elektroda omyta v 80% ethanolu (odmytí nespecificky vázané DNA). AdT SWV poskytovala tři oxidační signály. Kolem potenciálu 0.6 V byl sledován signál STV přítomného v elektrodě, kolem potenciálu 0.8 V byl pozorovatelný oxidační signál guaninu a kolem 1.0 V se objevuje oxidační signál adeninu. Studované elektrochemické signály STV, guaninu a adeninu se mění v závislosti na jejich koncentraci. Se vzrůstající koncentraci biotinylem značené nukleové kyselin signál STV klesá a signály guaninu a adeninu vzrůstají. Nejnižší detekované koncentrace biotinylované nukleové kyseliny se pohybovaly kolem 5 mg/mL.

Anglicky

Bakterie Streptomyces avidinii produkuje streptavidin (STV), který váže biotin ze svého okolí. STV je tetramer o čtyřech identických podjednotkách složených z osmi antiparalelních beta-skládaných listů STV je složen ze 159 aminokyselin (obsahuje 6 molekul tyrosinů a 6 tryptofanů). Nedávno jsme publikovali modifikaci uhlíkové pastové elektrody STV. Elektrodový systém se skládal z modifikované pastové uhlíkové pracovní elektrody (uhlík:minerální olej; STV), Ag/AgCl/3M KCl (referenční elektroda) a pomocné platinové elektrody. Množství uhlíku a minerálního oleje ovlivňuje elektrochemickou odpověď STV přítomného v pracovní elektrodě. Zjistili jsme, že maximální signál 10 mg/mL STV přítomného v pracovní elektrodě získáme při poměru 70/30 (uhlík/minerální olej). Elektrochemické měření technikou adsorptivní přenosové square wave voltametrie (AdT SWV) bylo provedeno v prostředí acetátového pufru. Studovali jsme vliv různých koncentrací (5 -500 ng/mL) STV přidaných do pastové elektrody. Zaznamenané výčky oxidačních signálů STV vykazovaly lineární závislost vyjádřenou rovnicí: y = 1.0043x + 9.0444 (R2 = 0.996). Limit detekce STV přítomného v pracovní elektrodě byl pod 5 ng/mL. Změnou výšek elektrochemických signálů STV bylo možné pozorovat vazbu STV s biotinem. Biotin vázající se na STV vede k rychlému poklesu oxidačního signálu STV. Tohoto jevu jsme využili k analýze nukleových kyselin značených biotinem. Analyzovaný vzorek biotinylované nukleové kyseliny byl adsorbován z 6 mL a elektroda omyta v 80% ethanolu (odmytí nespecificky vázané DNA). AdT SWV poskytovala tři oxidační signály. Kolem potenciálu 0.6 V byl sledován signál STV přítomného v elektrodě, kolem potenciálu 0.8 V byl pozorovatelný oxidační signál guaninu a kolem 1.0 V se objevuje oxidační signál adeninu. Studované elektrochemické signály STV, guaninu a adeninu se mění v závislosti na jejich koncentraci. Se vzrůstající koncentraci biotinylem značené nukleové kyselin signál STV klesá a signály guaninu a adeninu vzrůstají. Nejnižší detekované koncentrace biotinylované nukleové kyseliny se pohybovaly kolem 5 mg/mL.

Návaznosti

GA203/02/0422, projekt VaV
Název: Nové směry v elektrochemii nukleových kyselin a jejich aplikace v chemii životního prostředí
Investor: Grantová agentura ČR, Nové směry v elektrochemii nukleových kyselin a jejich aplikace v chemii životního prostředí
IAA1163201, projekt VaV
Název: Využití adsorptivní přenosové a eliminační techniky pro elektrochemickou analýzu oligonukleotidů a nukleových kyselin
Investor: Akademie věd ČR, Využití adsorptivní přenosové a eliminační techniky pro elektrochemickou analýzu oligonukleotidů a nukleových kyselin