Cercetători de la UAIC au realizat un „scanner molecular” util pentru detectarea și identificarea secvențelor scurte de ADN

Publicat de Andreea Drilea, 30 iunie 2025, 10:15

O echipă de cercetători de la Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași (UAIC), Facultatea de Fizică, Laboratorul de Biofizică Moleculară și Fizică Medicală, a publicat recent, în calitate de autori principali, un studiu științific de impact în Nano Letters, un prestigios jurnal al American Chemical Society. Revista este recunoscută internațional și inclusă în Nature Index, un clasament care include cele mai valoroase jurnale științifice din domeniile științelor vieții și medicinei și care stă la baza celor mai importante ierarhii universitare, reflectând calitatea și impactul cercetărilor publicate.

Studiul prezintă o metodă inovatoare de detectare a moleculelor individuale relevante pentru structura ADN-ului, utilizând nanopori proteici – o tehnologie de vârf cu aplicații în diagnosticul molecular și medicina personalizată.

Articolul științific, intitulat „Asymmetric Nanopore Sensing Enables Single-Molecule Identification of Nucleobases in Minimalist Peptide Nucleic Acids”, a fost realizat de Adina CÎMPANU, studentă în anul al II-lea la programul de masterat „Biofizică și fizică medicală” din cadrul Facultății de Fizică a UAIC, prof. univ. dr. habil. Loredana MEREUȚĂ și prof. univ. dr. Tudor LUCHIAN, din cadrul aceleiași facultăți, în colaborare cu o echipă de cercetători din Coreea de Sud, de la Kongju National University și Chosun University (Jonggwan PARK și Yoonkyung PARK).

„Prin intermediul acestei cercetări am reușit să identificăm bazele nucleotidice (G, A, T, C) din lanțuri foarte scurte, de doar 6 baze de acizi peptide-nucleici (PNA) – care, în mod normal, nu pot fi detectate și recunoscute cu tehnologia actuală – prin atașarea unor „etichete” încărcate electric (segmente aminoacidice de poliarginină). Aceste „etichete” ajută nanoporii să capteze și să recunoască respectivele molecule neutre, prin intermediul blocajelor stocastice generate de trecerea lor prin nanopori. În acest fel, s-a reușit materializarea unei paradigme de identificare moleculară la nivel de singură moleculă, în care fiecare bază (G, A, T, C) produce un semnal electric distinct, în funcție de dimensiunea sa. Din perspectivă inovatoare, impactul studiului este ilustrat prin următoarea paradigmă: imaginați-vă un „scanner molecular” care citește în timp real „literele” ADN-ului una câte una, ca pe un cod de bare, în segmente extrem de scurte de molecule monocatenare aflate în mișcare, reușind astfel să facă diferența între dimensiuni de ordinul angstromilor (10⁻¹⁰ m)”, a declarat prof. univ dr. Tudor LUCHIAN, coordonatorul echipei de cercetare de la UAIC.

Implicațiile sociale ale acestui studiu sunt extrem de importante, întrucât se propune o soluție inovatoare în diagnosticul molecular bazat pe detecția și recunoașterea secvențelor de ADN/ARN, permițând identificarea anomaliilor (mutațiilor) cu o precizie mai mare, cu resurse materiale mai reduse și cu un timp de analiză mult mai scurt decât cel al testelor utilizate în prezent.

În plus, rezultatele obținute de echipa de cercetători oferă o metodă mai eficientă de studiere a moleculelor sintetice similare acizilor nucleici (acizi peptide-nucleici), utilizate în terapii genice.

Articolul științific poate fi accesat aici: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c02717