Separácia modelových oligonukleotidov kapilárnou izotachoforézou

Authors: Tomáš Prachár 1    Milan Fraňo 1    Michaela Gallee 2    Jozef Marák 3    Pavol Koiš 2   
1 Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra molekulárnej biológie, Mlynská dolina, 84215 Bratislava, Slovenská Republika    2 Univerzita Komenského, Prírodovedecká fakulta, Katedra organickej chémie, Mlynská dolina, 84215 Bratislava, Slovenská Republika    3 Univerzita Komenského, Prírodovedecká fakulta, Katedra analytickej chémie, Mlynská dolina, 84215 Bratislava, Slovenská Republika   
Year: 2014
Section: Open section for students
Abstract No.: 1000
ISBN: 978-80-970712-6-4

Nukleové kyseliny sa bežne používajú v mnohých molekulárno-biologických laboratóriách, za účelom nielen základného výskumu, ale aj pri diagnostike ochorení a forenznej analýze [1]. V poslednej dobe sa do popredia pri kvantifikácii nukleových kyselín dostáva kapilárna izotachoforéza (ITP).       
Je to moderná analytická metóda, ktorá umožňuje separáciu ionogénnych látok na základe rozdielnej efektívnej pohyblivosti iónov v elektrickom poli pri subnanomolárnom detekčnom limite [2]. K jej výhodám patria nízke režijné náklady, malá spotreba chemikálií, vysoká účinnosť separácie, nenáročnosť na obsluhovanie prístroja. Jej hlavnou výhodou je zakoncentrujúci efekt. Hoci má  ITP  viacero výhod, pre kvantifikáciu nukleových kyselín bola použitá až v poslednom desaťročí a dodnes pre tieto účely nie je bežná. Pri vhodnej optimalizácii podmienok, výberu elektrolytov a separačnej matrice je možné separovať rovnako dlhé oligonukleotidy s rozdielnou sekvenciou. Pre separáciu DNA oligonukleotidov bez sekundárnej štruktúry syntetizovaných v našom laboratóriu (oligo-110038 a oligo-110039; 10 pM – 100 nM) sme použili kapilárnu izotachoforézu v spojení s kapilárnou zónovou elektroforézou (ITP-CZE) (Villa Labeco) so 180 mm dlhou separačnou kapilárou a vnútorným priemerom 80 um. Separácia prebiehala pri konštantnom prúde v separačnej matrici 2% lineárneho akrylamidu (AA) s použitím elektrolytov na báze 2-amino-2-hydroxymetyl-propán-1,3-diolu (10- 20mM) [3]. Pomocou UV-VIS detektora pri vlnovej dĺžke 260 nm sme boli schopní rozlíšiť separátne píky dvoch modelových oligonukleotidov s rovnakou dĺžkou sekvencie. Detekčný limit metódy (LOD) sme stanovili na 15 pM v lineárnej oblasti. Vo svojej práci som overil vplyv lineárneho AA na separáciu oligonukleotidov pri stanovení nukleových kyselín ITP-CZE metódou. 

Práca bola realizovaná vďaka podpore grantov APVV–0061–11, VEGA 1/0962/12, VEGA 1/1305/12, UK/389/2014 a UK/391/2014.
[1] Brandi, N. et al., J. Biochem, 2010, 148 (4), 381-392.
[2] Wang, Z. and Yang, B., Springer. 2010, p.408.
[3] Schoch, B.R., et al.. Lab Chip, 2009, 9, 2145-2152.