Electrochemical detection of DNA triplet repeat expansion

0108406 - BFU-R 20043119 RIV US eng J - Journal Article
Fojta, Miroslav - Havran, Luděk - Vojtíšková, Marie - Paleček, Emil
Electrochemical detection of DNA triplet repeat expansion.
[Elektrochemická detekce expanze trinukleotidových opakování v DNA.]
Journal of the American Chemical Society. Roč. 126, č. 21 (2004), s. 6532-6533. ISSN 0002-7863. E-ISSN 1520-5126
R&D Projects: GA AV ČR IAA4004402; GA AV ČR IBS5004355; GA AV ČR KJB4004302; GA AV ČR KSK4055109
Institutional research plan: CEZ:AV0Z5004920
Keywords : DNA triplet repeat expansion * PCR amplification * neurodegenerative diseases
Subject RIV: BO - Biophysics
Impact factor: 6.903, year: 2004

Hereditary neurodegenerative diseases are connected with the expansion of trinucleotide repetitive sequences in genomic DNA. Molecular diagnosis of these diseases is based on the determination of the triplet repeat length. Currently used methods involve PCR amplification followed by electrophoretic determination of the amplicon size. We propose a novel electrochemical technique based on hybridization of target DNA (tDNA) immobilized at magnetic beads with a reporter probe (RP) complementary to the triplet repeats (12 units per RP). The biotin-labeled RP is detected via an enzyme-linked electrochemical assay involving binding of streptavidin-alkaline phosphatase conjugate and transformation of electroinactive 1-naphthyl phosphate to electroactive 1-naphthol. Pyrimidine residues within sequences flanking the homopurine (GAA)n repeat in tDNA are premodified with osmium tetroxide, 2,2'-bipyridine (Os,bipy), introducing electroactive labels in tDNA.

Vrozené neurodegenerativní choroby jsou spojeny s prodlužováním repetitivních sekvencí v genomové DNA. Molekulární diagnostika těchto chorob je založena na stanovení délky trinukleotidového opakování. V současnosti užívané metody zahrnují amplifikaci pomocí PCR s následným elektroforetickým stanovením délky vzniklého PCR produktu. Navrhujeme novou elektrochemickou techniku založenou na hybridizaci cílové DNA (tDNA) zakotvené na magnetických kuličkách s reportérovou sondou (RP) komplementární k sekvenci trinukleotidových opakování (12 jednotek na RP). Biotinem značená RP je stanovena pomocí imunoenzymové reakce s elektrochemickou detekcí zahrnující vazbu konjugátu streptavidinu s alkalickou fosfatázou a přeměnu elektroinaktivního 1-naftylfosfátu na elektroaktivní 1-naftol. Pyrimidinové baze v sekvencích sousedících s homopurinovým (GAA)n opakováním v tDNA jsou předmodifikovány komplexem oxidu osmičelého s 2,2'-bipyridinem (Os, bipy), který do tDNA zavádí elektroaktivní značku.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0015535