华人学者首次实现直接确定DNA突变

生物通报道：来自美国亚利桑那州立大学的陶农建教授最近利用物理学方法发明了一种探测DNA突变的新技术，这种技术对于检测DNA的单核苷酸多态性具有重要意义，文章发表在11月22日的《美国科学院院报》（PNAS）上。

　　一些疾病，比如：某些癌症的发生是由于DNA中一个核苷酸的突变造成的，因此研究这单个核苷酸的突变具有重要的治疗意义。同时可以根据每个人突变的不同配以个性化的治疗药物。目前检测单核苷酸多态性的方法大多利用生化原理，都比较耗时且需要经费较多。 而陶农建等研究人员从DNA的物理本质着手，利用DNA本身的物理特性——导电率第一次实现了对DNA突变的直接检测。DNA在以往的实验中根据特定的实验条件下会同时显示出导体和绝缘体的特性。研究人员将单个分子绕成一个电流回路，这样可以直接阅读一个DNA分子中的生物学信息。 要测得DNA的传导率必须要将DNA分子环绕起来，这其中有两个重要之处。一个是需要将DNA在两个电极之间固定起来，另一个就是在低盐溶液的环境下进行操作，以保证DNA的稳定性。测量分子电流的仪器原理并不复杂，只要将电极接通、再分开，测量数据，重复。在技术上，与黄金制作的电极形成稳定化学键的化学衔接物可以与DNA末端相连。一滴DNA溶液被滴在两个电极之间，里面的DNA分子会马上吸附在电极的表面。然后将电极分开，DNA分子会最终分散开来以测得单个分子的电流量。 为了验证测量单核苷酸多态性的可能，研究人员将长11-12个碱基的DNA溶解在生理盐水中。利用一个电极头，小量的电流测量DNA分子内在的电子状态。通过测量电导率研究人员可以了解DNA的序列信息，通过与正常DNA的比较可以发现是否存在有错配。如果DNA分子存在一个核苷酸的错配就会导致电导率的大大改变。这种检测方法十分灵敏，因为就算只有一个错配也会导致双螺旋链的电导率大大上升或者是下降。 这种方法是首次使用一个水系统而不是生物系统来测量单核苷酸多态性。目前对于电流是如何通过DNA分子的仍在推测阶段。研究人员下一步要做的就是将测量的方法变得更加简单、快捷，使自动化检测多个DNA序列成为可能（生物通记者 谢菲）。