DNA biosenzory Dotaz Zobrazit nápovědu
This review is focused on genotoxic 2-nitrofluorene, which is a marker for the presence of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons, and summarizes the current knowledge about the negative effects of 2-nitrofluorene and its metabolites on living organisms, especially on their DNA. These findings obtained via in vivo investigations are compared with information obtained using electrochemical DNA biosensors, which represent very promising in vitro alternative to the study of processes proceeding in living organisms during the interaction of their DNA with various xenobiotic compounds.
- Klíčová slova
- DNA biosenzory,
- MeSH
- elektrochemické techniky metody využití MeSH
- lidé MeSH
- polycyklické aromatické uhlovodíky * škodlivé účinky MeSH
- poškození DNA * MeSH
- xenobiotika metabolismus MeSH
- znečištění životního prostředí MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Sledování buněčného cyklu v živých buňkách je klíčové pro lepší pochopení molekulárních mechanismů regulujících buněčné dělení. Významným milníkem v monitorování buněčného cyklu v živých buňkách představuje objev fluorescenčních proteinů. Připojením sekvence kódující fluorescenční protein k vybranému buněčnému proteinu se vytvoří tzv. fluorescenční biosenzor. Mezi nejvýznamnější senzory v této oblasti patří senzor PCNA -GFP (proliferating -cell nuclear antigen, proliferační buněčný jaderný antigen) nebo DHB -mVenus (DNA helikasa B) a FUCCI systém (fluorescent ubiquitination -based cell cycle indicator, fluorescenční indikátor buněčného cyklu založený na ubikvitinaci). PCNA je replikační faktor, který při DNA replikaci tvoří v jádře zřetelná replikační ohniska. DHB -GFP nebo -mVenus byl použit na rozlišení fáze buněčného cyklu díky translokaci z jádra do cytoplazmy. FUCCI systém je založený na detekci exprese a následné degradace proteinů Cdt1 a gemininu, které hrají roli v licencování replikačních počátků. Zmíněné biosenzory jsou schopné rozlišit všechny fáze buněčného cyklu. Vhodným nástrojem k sledování buněčného cyklu v živých buňkách jsou také tzv. chromobodies, což jsou malé fragmenty protilátek spojených s chromoforem. Využít lze například PCNA -chromobody. Přestože fluorescenční biosenzory vykazují i jisté nevýhody, jsou zatím nejlepším nástrojem pro monitorování buněčného cyklu v živých buňkách.
Cell cycle monitoring in live cells is crucial for better understanding of molecular mechanisms regulating cell cycle. Important achievement in cell cycle monitoring in live cells represents discovery of fluorescent proteins. Fluorescent biosensor is created by attaching coding sequence of a fluorescent protein to the protein of interest. Among most important fluorescent biosensors in cell cycle monitoring are PCNA -GFP sensor (proliferating -cell nuclear antigen) or DHB -mVenus (DNA helicase B) and FUCCI system (fluorescent ubiquitination -based cell cycle indicator). PCNA is replication factor, which creates distinct replication foci during ongoing replication. DHB -GFP or mVenus was used for monitoring of cell cycle phases because of its translocation from the nucleus to the cytoplasm. FUCCI system is based on the detection of expression and following degradation of Cdt1 and geminin proteins that play an important role in licensing of replication origins. Above mentioned biosensors are able to distinguish all cell cycle phases. A suitable tool for cell cycle monitoring in live cells are also chromobodies (small antibodies fragments with an attached fluorophore). As an example, there is PCNA- -chromobody on market. Although fluorescent biosensors show also certain disadvantages, they are now the best solution for cell cycle monitoring in live cells
Cíl: Přehledová práce poskytuje základní praktické informace o využití biosenzorů v rychlé diagnostice virových patogenů. Výsledky: Viry díky evolučním změnám v genomu přeskakují do lidské populace, u níž vyvolávají závažné epidemie. Rychlé diagnostické nástroje POCT založené na biosenzorech umožní jejich rozpoznání pro potřeby klinické diagnostiky mimo specializované laboratoře. Kombinace těchto zařízení s technikami 3D tisku, mikrofluidních systémů, nanotechnologie a elektrochemické detekce výrazně zvyšuje využitelnost biosenzorů v laboratorní medicíně. Intenzivní nanomedicínský výzkum probíhá u celé řady virů, např. HIV, ebola, chřipka a viry hepatitid. V souvislosti s celosvětovou pandemií covid-19 se v současné době vývoj nanobiosenzorů ubírá především směrem k detekci SARS-CoV-2. Závěr: Dostupná literární data naznačují, že rychlé senzory a biosenzory mají značný klinický potenciál pro využití v POCT.
Aim: The review provides basic practical information about the use of biosensors in the rapid diagnosis of viral pathogens. Results: Thanks to evolutionary changes in the genome, viruses jump into the human population, where they cause serious epidemics. Rapid POCT diagnostic tools based on biosensors will enable their use for clinical diagnosis needs outside of specialized laboratories. The combination of these devices with the techniques of 3D printing, microfluidic systems, nanotechnology and electrochemical detection significantly increases the usability of biosensors. Intensive research is carried out on a wide range of viruses, e.g. HIV, Ebola, influenza, hepatitis viruses. In connection with the global covid-19 pandemic, the development of nanobiosensors is currently focused primarily on the detection of SARS-CoV-2. Conclusion: Available literature data suggest that fast sensors and biosensors have considerable clinical potential for the use in POCT.
- MeSH
- biosenzitivní techniky * MeSH
- DNA virů analýza MeSH
- elektrochemie MeSH
- lidé MeSH
- nanomedicína MeSH
- nanotechnologie MeSH
- point of care testing MeSH
- viry * izolace a purifikace MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
