The aim of this project is the development of novel techniques of DNA labeling and their utilization in DNA electrochemical analysis and biosensor design. The DNA labeling will involve (1) synthesis of nucleoside triphosphate conjugates (modified at nucleobase) with redox-active moieties using aqueous cross-coupling reactions, and (2) their incorporation to DNA by enzymes. Methodology of construction of DNA probes bearing redox markers at specific positions will be developed. Electrochemical features of the modified nucleotides and nucleic acids, as well as the influence of DNA structure on electrochemical responses of the conjugate markers, will be studied. Based on these investigations, we will choose labels and analytical procedures suitable for efficient analysis of nucleotide sequences, with emphasis on applications in molecular diagnostics of severe diseases. The labeled nucleic acids will be used in development of novel electrochemical biosensors. (en)
Projekt je zaměřen na vývoj nových technik značení DNA a jejich využití v elektrochemické analýze DNA a při konstrukci biosenzorů. Značení DNA bude založeno na (1) syntéze konjugátů nukleosid trifosfátů (modifikovaných na nukleobázi) s redox-aktivními skupinami pomocí cross-coupling reakcí ve vodném prostředí a (2) jejich inkorporaci do DNA pomocí enzymů. Bude vypracována metodika konstrukce DNA sond značených ve specifických pozicích. Budou zkoumány elektrochemické vlastnosti modifikovaných nukleotidů a nukleových kyselin a vliv struktury DNA na elektrochemické odpovědi konjugovaných značek. Na základě tohoto výzkumu budou vybrány značky a analytické postupy vhodné pro efektivní analýzu nukleotidových sekvencí, se zaměřením na aplikace v molekulární diagnostice závažných onemocnění. Značené nukleové kyseliny budou využity při vývoji nových biosenzorů.
Methodology for DNA redox labeling was developed based on synthesis of modified dNTP and their enzymatic incorporation. Electroanalysis of labeled DNA was optimized and new methods proposed for analysis of DNA sequences and interactions with proteins. (en)
Byla vypracována metodika redoxního značení DNA založená na syntéze modifikovaných dNTP a jejich enzymatické inkorporaci. Byla optimalizována elektrochemická analýza značené DNA a navrženy nové metody pro analýzu DNA sekvencí a interakcí s proteiny. (cs)