Development of a magnetic electrochemical bar code array for point mutation detection in the H5N1 neuraminidase gene
Loading...
Date
2013-07-15
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
Since its first official detection in the Guangdong province of China in 1996, the highly pathogenic avian influenza virus of H5N1 subtype (HPAI H5N1) has reportedly been the cause of outbreaks in birds in more than 60 countries, 24 of which were European. The main issue is still to develop effective antiviral drugs. In this case, single point mutation in the neuraminidase gene, which causes resistance to antiviral drug and is, therefore, subjected to many studies including ours, was observed. In this study, we developed magnetic electrochemical bar code array for detection of single point mutations (mismatches in up to four nucleotides) in H5N1 neuraminidase gene. Paramagnetic particles Dynabeads with covalently bound oligo (dT)25 were used as a tool for isolation of complementary H5N1 chains (H5N1 Zhejin, China and Aichi). For detection of H5N1 chains, oligonucleotide chains of lengths of 12 (+5 adenine) or 28 (+5 adenine) bp labeled with quantum dots (CdS, ZnS and/or PbS) were used. Individual probes hybridized to target molecules specifically with efficiency higher than 60%. The obtained signals identified mutations present in the sequence. Suggested experimental procedure allows obtaining further information from the redox signals of nucleic acids. Moreover, the used biosensor exhibits sequence specificity and low limits of detection of subnanogram quantities of target nucleic acids
Od svého prvního oficiálního odhalení v provincii Guangdong v Číně v roce 1996, byl vysoce patogenní virus influenzy ptáků podtypu H5N1 (HPAI H5N1) údajně příčinou vyvolání choroby u ptáků ve více než 60 zemích světa, z nichž 24 bylo evropských. Hlavním problémem je i nadále rozvíjení efektivních antivirotik. V tomto případě byla pozorována jediná bodová mutace v genu neuraminidázy, která způsobuje odolnost vůči antivirovému léku, a je proto podroben mnoha studií, včetně té naší. V této studii jsme vyvinuli elektrochemické barkodové pole pro detekci jednotlivých bodových mutací (nesoulad až do čtyř nukleotidů) v genu neuraminidázy H5N1. Paramagnetické částice Dynabeads s kovalentně vázaným oligo dT (25) byly použity jako nástroje pro izolaci komplementárních řetězců H5N1 (H5N1 Zhejin, Čína a Aichi). Pro detekci řetězců H5N1 byly použity řetězce oligonukleotidů o délce 12 (5 adenin), nebo 28 (5 adenin) bp označené kvantovými tečkami (CdS, ZnS a / nebo PbS). Jednotlivé sondy se hybridizují k cílovým molekulám specificky s účinností vyšší než 60 %. Získané signály identifikovaly přítomnost mutací v sekvencích. Doporučený experimentální postup umožňuje získat další informace redoxních signálů nukleových kyselin. Použitý biosensor vykazuje sekvenční specificitu a nízké meze detekce v subnanogramových množství cílové nukleové kyseliny.
Od svého prvního oficiálního odhalení v provincii Guangdong v Číně v roce 1996, byl vysoce patogenní virus influenzy ptáků podtypu H5N1 (HPAI H5N1) údajně příčinou vyvolání choroby u ptáků ve více než 60 zemích světa, z nichž 24 bylo evropských. Hlavním problémem je i nadále rozvíjení efektivních antivirotik. V tomto případě byla pozorována jediná bodová mutace v genu neuraminidázy, která způsobuje odolnost vůči antivirovému léku, a je proto podroben mnoha studií, včetně té naší. V této studii jsme vyvinuli elektrochemické barkodové pole pro detekci jednotlivých bodových mutací (nesoulad až do čtyř nukleotidů) v genu neuraminidázy H5N1. Paramagnetické částice Dynabeads s kovalentně vázaným oligo dT (25) byly použity jako nástroje pro izolaci komplementárních řetězců H5N1 (H5N1 Zhejin, Čína a Aichi). Pro detekci řetězců H5N1 byly použity řetězce oligonukleotidů o délce 12 (5 adenin), nebo 28 (5 adenin) bp označené kvantovými tečkami (CdS, ZnS a / nebo PbS). Jednotlivé sondy se hybridizují k cílovým molekulám specificky s účinností vyšší než 60 %. Získané signály identifikovaly přítomnost mutací v sekvencích. Doporučený experimentální postup umožňuje získat další informace redoxních signálů nukleových kyselin. Použitý biosensor vykazuje sekvenční specificitu a nízké meze detekce v subnanogramových množství cílové nukleové kyseliny.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en