RNA diubah menjadi biosensor untuk mendeteksi bahan kimia terkait kesehatan

Para ilmuwan telah mengubah RNA, molekul biologis yang ada di semua sel hidup, menjadi biosensor yang dapat mendeteksi bahan kimia kecil yang relevan dengan kesehatan manusia.

Penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan Universitas Rutgers ke Brunswick berfokus pada RNA, asam nukleat yang memainkan peran penting dalam sebagian besar proses seluler. Pekerjaannya diharapkan memiliki aplikasi dalam pengawasan bahan kimia lingkungan dan, pada akhirnya, diagnosis penyakit kritis, termasuk penyakit neurologis dan kardiovaskular dan kanker.

“Bayangkan orang akan pergi ke rumah sakit dan memberikan sampel sel dari tubuh mereka sendiri untuk kontrol reguler,” kata Inver Cagri Izgu, asisten profesor di Departemen Kimia dan Biologi Kimia di Sekolah Seni dan Ilmu Pengetahuan Rutgers dan penulis yang sesuai dari penelitian ini.

“Dan akan ada beberapa teknologi yang terlibat dalam transformasi sel -sel mereka menjadi sel -sel sensor tanpa mengubah bingkai dan fisiologi mereka. Sel -sel itu akan dikembalikan ke tubuh orang tersebut, dan tubuh tidak akan pernah memiliki pertanyaan untuk menolak karena mereka adalah sel -sel mereka sendiri. Sel -sel itu akan memiliki kemampuan untuk berbicara dengan kita dan menghasilkan sinyal tentang apakah kita memiliki jejak bahan kimia toksik atau awal dari kita.”

Di koran Angewandte Chemie International EditionIzgu dan timnya dilaporkan bagaimana mereka menerapkan RNA di dalam Sel bakteri sedemikian rupa sehingga sel -sel ini dan bahkan mereka sel anakMereka mampu mendeteksi bahan kimia yang berbeda. Zat -zat seperti itu yang akan terdeteksi dapat menjadi bahan kimia anorganik dengan durasi sentral jangka pendek untuk banyak proses fisiologis, baik dalam keadaan sehat maupun penyakit. RNA biasanya akan berinteraksi dengan jenis produk kimia ini, dan akan sangat sulit untuk merasakannya melalui sirkuit genetik yang kompleks.

Para ilmuwan secara aktif menyelidiki aspek RNA untuk memahami berbagai fungsi mereka dan potensi mereka untuk meningkatkan kesehatan manusia. Fungsi RNA yang tidak biasa, pertama kali diungkapkan pada tahun 2011, adalah kemampuan RNA untuk bergabung molekul kecil Untuk menghasilkan cahaya. Studi mani ini menginspirasi IZGU dan timnya untuk mendorong batas konsep generasi cahaya yang diinduksi cahaya.

“Kami menggunakan pengetahuan kami tentang kimia dan mengubah RNA menjadi detektor kimia anorganik yang penting secara fisiologis dan pendek, seperti Hidrogen sulfida dan hidrogen peroksida, “kata Izgu.” Ahli kimia anorganik yang ingin kami deteksi terlebih dahulu bereaksi dengan molekul penerima kecil, yang pada gilirannya menjadi pengikat urutan RNA khusus.

“Peristiwa serikat selanjutnya antara produk penerima, turunan imidazolinone hidroksibenzena, dan RNA menghasilkan cahaya ke panjang gelombang tertentu. Kami mencapai mekanisme deteksi kimia ini dalam kehidupan Escherichia coli sebagai organisme model.”

Karya ini baru karena, meskipun desain eksternal RNA dapat diproduksi di dalam sel, ia tidak dapat dikelompokkan untuk mendeteksi hidrogen sulfida atau hidrogen peroksida.

Pada tahap kritis kanker dan penyakit neurologis dan kardiovaskular, Sel manusia menghasilkan berbagai tingkat hidrogen sulfida dan Hidrogen peroksida. Izgu dan peralatannya dapat mendeteksi bahan kimia ini menggunakan sensor E. coli mereka dalam kondisi laboratorium.

Izgu mengatakan bahwa tujuan akhir penelitian Rutgers adalah untuk mengubah sel manusia menjadi sel sensor dengan cara yang sama, mereka dapat membuat jejak bahan kimia E. coli.