Het opsporen van pathogene bacteriën kan een stuk sneller en eenvoudiger, melden onderzoekers van de McMaster University in Canada. Door zogenaamde DNAzymen te gebruiken kunnen pathogene bacteriën als Salmonella en E. coli binnen een dag worden opgespoord. Deze methode is zo snel dat vervuiling van water of voedsel al kan worden gedetecteerd voordat er mensen ziek van zijn geworden.

In Angewandte Chemie is te lezen hoe de onderzoekers in vitro DNAzymen selecteerden die activiteit vertoonden in het ruwe extracellulaire mengsel (CEM) van E. coli. Dit CEM bevat moleculen die door de bacterie worden achtergelaten, en heeft een samenstelling die per bacteriesoort verschilt.

DNAzymen zijn kunstmatig gesynthetiseerde stukjes enkelstrengs DNA met een katalytische activiteit. De DNAzymen in het onderzoek bevatten een RNA-knippend fluorescerend DNAzym (RFD) systeem, dat eerder door de onderzoekers was ontwikkeld. Deze DNAzymen bevatten één RNA-nucleotide met aan de ene kant van deze nucleotide een fluorofoor en aan de andere kant een quencher.

Als het DNAzym zijn substraat bindt, verandert de structuur van het enzym en knipt de eigen streng door naast het RNA-nucleotide. Hierdoor komt het stukje met de quencher eraan vrij. Als de quencher niet meer aan het enzym vastzit, wordt de fluorescentie van de fluorofoor niet meer geblokkeerd en licht het molecuul op.

Het DNAzym dat na 20 selectierondes het meeste voorkwam bleek een hoge specificiteit te hebben voor een eiwit in het CEM van E. coli. Ook zijn er maar weinig E. coli’s nodig om in korte tijd enzymactiviteit te detecteren; een kweek van zes uur met 500 gezaaide cellen geeft al detecteerbare activiteit. De reactietijd met het enzym bedroeg in het onderzoek telkens één uur.

Bron: McMaster University