Американские ученые разработали программное обеспечение, которое способно генерировать зонды из нуклеиновых кислот для аналога ПЦР, который не нуждается в меняющейся температуре. Такое ПО поможет выявлять штаммы бактерий и вирусов, которые быстро мутируют. Исследование опубликовано в журнале ACS Infectious Diseases.
Множество диагностических методов, которые определяют присутствие вирусов или бактерий, основано на анализе их генетического материала. Так работает, например, ПЦР. Но у этого метода, несмотря на его распространенность, есть недостатки. Например, для проведения ПЦР нужен термоциклер — специальное устройство, способное периодически менять температуру. Поэтому были разработаны аналоги ПЦР, которым изменения температуры не нужно. Это так называемая изотермическая амплификация, то есть накопление копий определенной нуклеотидной последовательности под воздействием температуры.
Одной из ее разновидностей является амплификация по типу катящегося кольца (RCA). Как и для ПЦР, для RCA требуются особые зонды из нуклеиновых кислот. Они более специфичны по сравнению с ПЦР. При взаимодействии с ДНК или РНК, которая является мишенью, они образуют структуру, напоминающую висячий замок, и потому называются padlock-зондами (PLP). Проблема этого метода в том, что вирусы и бактерии способны мутировать, из-за чего для каждого нового штамма нужно подбирать новые PLP.
Американские ученые разработали программу AutoPLP для того, чтобы ускорить подбор PLP. В программу вводятся геномные последовательности патогенов, а затем она проводит анализ данных и генерирует набор зондов PLP. Исследователи уже использовали программу, чтобы получить зонды для диагностики вируса бешенства и туберкулезной палочки (Mycobacterium tuberculosis). В случае с вирусом бешенства AutoPLP выбрала мишенью для диагностики три гена, получив зонды с более узким диапазоном температур по сравнению с теми, что предлагались в литературе. В случае с туберкулезной палочкой программа сгенерировала 13 зондов, детектирующих два гена, которые связаны с лекарственной устойчивостью этой бактерии.
Ученые считают, что разработанное ими ПО поможет ускорить диагностику инфекций, вызванных новыми штаммами патогенов. При этом диагностика методом RCA может быть не только быстрее, но и эффективнее по сравнению с привычными способами.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
