由維也納大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組成功地開(kāi)發(fā)出了一種具有更高化學(xué)反應(yīng)性和光敏性的新型RNA構(gòu)建模塊。這可以大大縮短用于生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)研究的RNA芯片的生產(chǎn)時(shí)間?，F(xiàn)在，這些芯片的化學(xué)合成速度是原來(lái)的兩倍，效率是原來(lái)的七倍。這項(xiàng)研究的結(jié)果最近發(fā)表在著名雜志《科學(xué)進(jìn)展》上。
在2019冠狀病毒病大流行期間，mRNA疫苗等基于RNA的醫(yī)療產(chǎn)品的出現(xiàn)和批準(zhǔn)，使RNA分子進(jìn)入了公眾視野。RNA(核糖核酸)是一種攜帶信息的聚合物——一種由相似的亞基組成的化合物——但其結(jié)構(gòu)和功能的多樣性遠(yuǎn)高于DNA。大約40年前，一種化學(xué)合成DNA和RNA的方法被開(kāi)發(fā)出來(lái)，其中任何序列都可以用磷酰胺化學(xué)方法從DNA或RNA構(gòu)建塊組裝起來(lái)。核酸鏈的組裝是利用這些特殊的化學(xué)構(gòu)件(磷酰胺)一步一步進(jìn)行的。每個(gè)構(gòu)建塊都攜帶化學(xué)“保護(hù)基團(tuán)”，防止不必要的反應(yīng)，并確保在核酸鏈中形成自然連接。
克服挑戰(zhàn)
這種化學(xué)方法也用于微芯片(微陣列)的生產(chǎn)，在這種芯片中，數(shù)百萬(wàn)個(gè)獨(dú)特的序列可以在指甲大小的固體表面上同時(shí)合成和分析。雖然DNA微陣列已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但由于RNA的穩(wěn)定性較低，將該技術(shù)應(yīng)用于RNA微陣列已被證明是困難的。
2018年，維也納大學(xué)展示了如何通過(guò)光刻技術(shù)生產(chǎn)高密度RNA芯片:通過(guò)精確定位一束光，表面上的區(qū)域可以通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)為下一個(gè)構(gòu)建塊的附著做好準(zhǔn)備。雖然這是世界上第一份報(bào)告，并且仍然是無(wú)與倫比的，但這種方法存在生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)量低和穩(wěn)定性差的問(wèn)題。這種方法現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的改進(jìn)。
新一代RNA構(gòu)建模塊的開(kāi)發(fā)
維也納大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)研究所的一個(gè)研究小組與法國(guó)蒙彼利埃大學(xué)的Max Mousseron生物分子研究所合作，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種具有更高化學(xué)反應(yīng)性和光敏性的新版本RNA構(gòu)建塊。這一進(jìn)步大大縮短了RNA芯片的生產(chǎn)時(shí)間，使合成速度提高了兩倍，效率提高了七倍。這種創(chuàng)新的RNA芯片可用于篩選數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的候選RNA，以獲得廣泛應(yīng)用的有價(jià)值的序列。
無(wú)機(jī)化學(xué)研究所助理教授Jory Lietard說(shuō):“用我們?cè)缙诘难b置制造含有功能性RNA分子的RNA微陣列是根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，但現(xiàn)在使用丙酰氧甲基(PrOM)保護(hù)基團(tuán)的改進(jìn)工藝已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。”
作為這些改進(jìn)的RNA芯片的直接應(yīng)用，該出版物的特點(diǎn)是RNA適體的研究，特異性結(jié)合靶分子的小寡核苷酸。選擇了兩個(gè)“發(fā)光”適配體，它們?cè)谂c染料結(jié)合時(shí)產(chǎn)生熒光，并在芯片上合成了數(shù)千個(gè)這些適配體的變體。一個(gè)單一的結(jié)合實(shí)驗(yàn)足以同時(shí)獲得所有變異的數(shù)據(jù)，這為鑒定具有更好診斷特性的改良適配體開(kāi)辟了道路。
“高質(zhì)量的RNA芯片在快速發(fā)展的非侵入性分子診斷領(lǐng)域尤其有價(jià)值。Jory Lietard小組的博士候選人Tadija kekiki說(shuō):“新的和改進(jìn)的RNA適體受到了人們的追捧，比如那些可以實(shí)時(shí)跟蹤激素水平或直接從汗液或唾液中監(jiān)測(cè)其他生物標(biāo)志物的RNA適體。”
這項(xiàng)工作得到了國(guó)家研究局/奧地利科學(xué)基金(FWF國(guó)際項(xiàng)目I4923)的聯(lián)合資助。
(文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-8/20240801024726103.htm) | 
