15. 9. 2020 |

Nanomedicína je jedno z nejnovějších odvětví medicíny, která používá DNA nanotechnologie, tedy umělé struktury nukleových kyselin. Vědci z výzkumného týmu Kardiovaskulární systém – Mechanobiologie (CSM) Mezinárodního centra klinického výzkumu Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně (FNUSA-ICRC) se ve své studii s názvem „Dissecting the intracellular signalling and fate of a DNA nanosensor by super-resolution and quantitative microscopy“ zaměřili na možnosti pozorování lokalizace proteinů za pomoci právě DNA nanotechologie.

Proteiny vázající DNA se účastní několika zásadních biologických procesů – například apoptózy (programovaná buněčná smrt), diferenciace, přežití buněk či jejich množení. Díky své základní roli v regulaci buněčných procesů jsou slibným cílem pro vývoj léků a buněčnou terapii. Existují již snahy o přesun DNA nanočástic ze zkumavky do živých buněk, avšak jejich funkčnosti a chování uvnitř živé buňky ještě zcela nerozumíme. „Současné techniky pro sledování a kvantifikaci proteinů vázajících DNA jsou vícestupňové, velmi náročné na čas a reagenty, a proto nový přístup ke sledování transkripčních faktorů (TF) přímo v živých buňkách by byl velmi cenný,“ uvedla Fabiana Martino, výzkumný pracovník týmu CSM.

Ve své studii použili vědci nejmodernější zobrazovací metody současné mikroskopie. „Navrhli jsme DNA nanoswitch, tedy jakýsi přepínač pro kvantitativní a kvalitativní detekci na DNA vázaného proteinu zvaného nukleární faktor kappa B (NF-κB),“ popsala Fabiana Martino. „Kombinací hned několika mikroskopických technik včetně FRET zobrazovací mikroskopie, fluorescenční korelační spektroskopie (FCS), fluorescenční zobrazovací mikroskopie (FLIM) a stochastické optické rekonstrukční mikroskopie (STORM) jsme prokázali efektivní navázání DNA nanoswitch molekul na NF-κB proteiny.“ V rozlišení několika nanometrů tak bylo možné pozorovat DNA nanoswitch ve vázaném, nevázaném a degradovaném stavu.

Prezentovaný přístup lze rozšířit na další DNA nanostruktury, a tak prozkoumat jejich intracelulární dynamiku a funkčnost.

Zdroj: DOI: 10.1039/d0nr03087b

Nahoru