Gli scienziati usano frammenti di RNA e DNA con sequenze nucleotidiche specifiche per identificarne altri con sequenze complementari, indicando, Per esempio, la presenza di un virus specifico.

I ricercatori in Giappone hanno recentemente migliorato le tecniche di sondaggio esistenti utilizzando un colorante cianinato chiamato Cy3.

Le "sonde" di RNA e DNA sono convenzionalmente realizzate utilizzando frammenti di filamenti che hanno sequenze nucleotidiche su entrambe le estremità che si completano a vicenda. Un composto chimico fluorescente, chiamato "fluoroforo", viene aggiunto a un'estremità della sonda e un 'quencher' viene aggiunto all'altra. In assenza del suo "obiettivo" complementare, la sonda a singolo filamento si unisce in modo simile a una forcina, con le sequenze complementari alle due estremità del filamento che si legano insieme, avvicinando il fluoroforo e il quencher e abbassando, o "tempra", fluorescenza del fluoroforo. Però, quando una sonda è presente in un campione con il suo RNA bersaglio complementare, il filo della sonda si apre per combinarsi con il suo bersaglio, permettendo il suo rilevamento quando la luce è splendente e il fluoroforo diventa fluorescente.

Questo metodo è ampiamente utilizzato, ma la risposta della sonda a forcina ai suoi obiettivi è relativamente lenta.

Un team di ricercatori dell'Università di Nagoya e della Japan Science and Technology Agency ha sviluppato un nuovo design della sonda basato su Cy3 come fluoroforo. Cy3 e il quencher (rosso nitrometilico) sono stati incorporati in entrambe le estremità di un filamento lineare che mancava delle sequenze autocomplementari trovate nelle sonde convenzionali. Comunque, Cy3 e il quencher sono stati attratti l'uno dall'altro spontaneamente per formare un complesso altamente stabile in assenza di un bersaglio, estinguere la fluorescenza di Cy3.

In presenza di un target complementare, è stata osservata una forte risposta fluorescente, che era dieci volte più veloce rispetto alle tecniche convenzionali.

Il team ha ottimizzato il suo design incorporando due residui Cy3 separati da due basi nucleotidiche su un'estremità del filo della sonda, e due residui di rosso nitrometilico separati da due basi nucleotidiche all'altra estremità. Questo design ottimizzato ha rilevato l'RNA con elevata efficienza e sensibilità.

Poiché Cy3 e rosso nitrometilico sono in grado di combinarsi nella sonda, estinguere la fluorescenza senza la necessità di accoppiamenti autocomplementari, "questa strategia sarà applicabile alla progettazione di sonde a base di peptidi, " concludono i ricercatori nel loro paper pubblicato sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati . Le sonde peptidiche sono catene di amminoacidi collegati che possono essere progettate per legarsi a specifici recettori cellulari, rendendoli utili nell'imaging del recettore del tumore, Per esempio.