Nukleinsäure-Interaktionen unter der Lupe

Eine markierungsfeie und direkte Methode zur Analyse einer erfolgreichen und stabilen Hybridisierung / Wechselwirkung von Nukleinsäuren ist mit dem Prinzip der Oberflächenplasmonresonanz (SPR: surface plasmon resonance) möglich.

Bei Hybridisierungsexperimenten mit Nukleinsäuren sind folgende Parameter von grossem Interesse:

• Länge und Sequenz der zu hybridisierenden Nukleinsäuren
• der Einfluss von Basenaustauschen bzw. Punktmutationen
• die Zusammensetzung des Hybridisierungspuffers
• und die Hybridisierungstemperatur.

Das BIA-Detektionssystem (BIA: biomolecular interaction analysis) besteht aus einem Sensor-Chip, der mit einer biospezifischen Oberfläche versehen ist, einem optischen System für die Erzeugung und Detektion des SPR-Signals und einem integrierten Mikrofluss-System, dass den Transport der Proben über die Sensoroberfläche kontrolliert. Über einen Autosampler können die Proben automatisch in das Fluss-System injiziert werden, so dass Reihenanalysen möglich sind. Eine mit einem Ankermolekül versehene, einzelsträngige DNA oder RNA kann in einem einfachen Schritt hochreproduzierbar über ein Fängermolekül auf den Sensorchip-Oberflächen immobilisiert werden.

Mit diesen Nukleinsäurechips können nicht nur Hybridisierungsexperimente mit komplementären natürlichen Nukleinsäuren, sondern auch mit Oligonukeotiden aus modifizierten, künstlichen Nukleinsäurederivaten (z.B. PNA – peptide nucleic acid) durchgeführt werden. Dadurch sind sehr schnelle Vergleiche der Bindungseigenschaften von natürlichen und synthetisch veränderten Nukleinsäuren möglich.

Ein spezifischer Nachweis einzelsträngiger Nukleinsäuren kann in komplexen Seren für therapeutische oder diagnostische Zwecke durchgeführt werden. Für die Detektion von Oligonukleotiden aus humanen Seren hat die Biaffin GmbH & Co KG eine Methode zur Quantifizierung unbekannter DNA-Mengen entwickelt.

Die BIA-Chiptechnologie mit Nukleinsäuren gestattet ein schnelles Screening von PCR-Proben auf Amplifikation gesuchter genomischer Sequenzen. Bindungsstudien bestimmter Nukleinsäurekomplexe bei HIV (auf DNA und RNA-Ebene) werden ermöglicht.

Ein weiteres Untersuchungsfeld sind Nukleinsäure-Protein-Wechselwirkungen. Die BIA-Technologie kann bei der Aufklärung von Bindungsmotiven von Nukleinsäure-bindenden Proteinen wie Transkriptionsfaktoren sowohl auf der Nukleinsäure- als auch auf der Proteinebene wertvolle Informationen liefern.

Mit der BIA-Technologie ist die Ermittlung der kinetischen Daten einer Interaktion (Assoziations- und Dissoziationsgeschwindigkeitskonstanten sowie Affinitäten) genauso wie eine hochempfindliche Konzentrationsbestimmung einzelner Komponenten unter geringem Probenverbrauch markierungsfrei möglich.

Kontakt:

Dr. Stephan Drewianka
Application specialist
BIAFFIN GmbH & Co KG
Biomolecular Interaction Analyses
Heinrich-Plett-Str. 40,D-34109 Kassel
Tel.+Fax: +49 (0) 7000 2423346
mailto: drewianka@biaffin.dedrewianka@biaffin.de