Nanopartiküllerle PCR nedir ?

Pek çok polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) metodu var ve araştırma ihtiyaçlarına göre uygun metodu seçip kullanıyoruz. Son dönemde ise nanoteknoloji araştırmalarının hızlanması ve artmasıyla PZR’de nanoteknolojinin faydalarından yararlanmaya başladı.

Yeni geliştirilen PZR yöntemleri nanopartiküllerle destekleniyor. Pek çok farklı nanopartikül destekli PZR yöntemi geliştirilmiş durumda.


Nanoparikül PZR nedir?

Nanopartiküller aracılığı ile PZR’nin güçlendirilmesi ve hassasiyetinin arttırılmasına nanopartikül PZR denmektedir. Nanopartiküller 1-100 nm boyutu arasında bulunan partiküllere verilen genel bir isimdir. Nanopartiküller pek çok alanda kullanılmakta olup bunlardan biri de yaşam bilimleridir. nanometro boyutunda ama çok sayıda olan bu partiküllerin sağladığı bir önemli özelliklerden biri ise yüzey alanını çok ciddi oranda arttırmasıdır. PZR uygulamalarında ise quantum dot teknolojisi, nanotüpler, çok duvarlı nanotüpler, altın nanopartiküller gibi pek çok materyal denenmiş ve yeni yöntemler geliştirilmiştir.

2005 yılında Min Li ve ekibi PZR etkinliğini altın naopartiküllerle arttırmayı denemişlerdir. yaptıkları çalışma sonucunda nanomolar konsantrasyonda partikül eklemenin hassasiyeti arttırdığını ortaya çıkarmışlardır. 0.7-13 nM altın nanopartikül ile 10 ila 1000 kat hassasiyet artışı sağlamışlardır. Yaptıkları çalışmada bunun en önemli sebebinin altın nanopartiküllerin üstün ısı transferi sağladığını ve bu şekilde verimliliği arttırdığını öne sürmüşlerdir (1).  Bu çalışmaların devamında Ma X ve ekibi 2013 yılında virüs tespiti için nanopartikül ile geliştirilmiş bir PZR kiti geliştirmişlerdir (2).


c5ra15677g-f5_hi-res_1


Benzer pek çok çalışma ile PZR hassasiyetini arttıran çalışma bulunmaktadır. Ancak mekanizmanın tam oalrak nasıl çalıştığı net oalrak henüz ortaya çıkarılmamıştır. nanopartiküllerin PZR ektinliğini bu derece arttırıyor olmasını açıklamak için beş farklı teori bulunmaktadır. Bunlardan ilki partiküllerin polimeraz enzimlerinin bir kısmını absorbladığı ve polimerazların daha uzun süre etkinlik gösterebildiği yönündeyken diğer bir teori, nanopartiküllerin primerleri absorbladığı ve böylece daha etkin uzama sağladığı yönünde. Üçüncü bir yaklaşım ise nanopartiküllerin oluşan PZR ürünlerini absorbe ettiği ve zincirler birbirlerinden ayrılırken daha kontrollü bir ayrılma sağlandığı yönünde. Dördüncü yaklaşım Li ve ekibinin yaklaşımı olan ısı transferinin daha etkin olması ve böylece PZR etkinliğinin artması şeklinde olurken beşinci teori ise nanopartiküllerin aslında PZR üzerinde fazla bir etkinliği olmadığı ama uzun PZR ürünlerini baskılayıp, kısa olan PZR ürünlerinin seçilimini sağladığı yönünde.

Laboratuvarda günlük hayatımızın bir parçası olan PZR’nin nanoteknoloji ile buluşması, ileride daha az malzemeyle daha kısa sürede daha iyi sonuçlar alabileceğimize işaret etmekte.


Kaynak: 

1- Li M,  Y Lin, C Wu, and H Liu. (2005) Enhancing the Efficiency of a PCR Using Gold Nanoparticles. Nucleic Acids Research. 33: e184. doi:10.1093/nar/gni183.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1297711/pdf/gni183.pdf

2- Ma X, et.al. (2013) A Nanoparticle-Assisted PCR Assay to Improve the Sensitivity for Rapid Detection and Differentiation of Wild-Type Pseudorabies Virus and Gene-Deleted Vaccine Strains.  Journal of Virological Methods. 193: 374–78. doi:10.1016/j.jviromet.2013.07.018.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166093413002723?np=y&npKey=3f29128fab958d2c0edc0ae3b8a230c5c4b8ce970d0320da445533df525af10d

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ra/c5ra15677g#!divAbstract

http://www.biomedya.com/nanopartikullerle-pcr-nedir-


Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.

Yönetici

Moleküler Biyoloji ve Genetik

Bir Cevap Yazın