پژوهشگران دانشگاه شیراز با طراحی یک روش که در آن تنها با ثبت یک ولتاموگرام تمام هشت حالت ممکن چندشکلی نوکلئوتیدی منفرد قابل‌ شناسایی است، موفق به تشخیص حضور و یا عدم حضور هر یک از جهش‌های نقطه‌ای موجود در یک توالی DNA شدند.

این تشخیص یک مرحله‌ای بوده و در عین حال با حساسیت قابل ملاحظه‌ای همراه است. در یک توالی از زنجیره دورشته‌ای DNA باز آلی گوانین (G) با باز آلی سیتوزین (C) و باز آلی آدنین (A) با باز آلی تیمین (T) جفت می‌شود؛ از C-G و A-T به عنوان جفت بازهای آلی مکمل یاد می‌شود. قرار گرفتن هر یک از باز‌های آلی در مقابل باز آلی نامکمل خود در یک توالی DNA باعث ایجاد حالتی می‌شود که در اصطلاح به آن ناجوری می‌گویند که در آن هشت حالت A-A ،A-C ،A-G ،C-C ،C-T ،G-G ،G-T و T-T ممکن است پدید آید.

این پژوهش بوسیله دکتر عبدالکریم عباسپور و دکتر ابوالحسن نوری از دانشگاه شیراز صورت گرفته است. ایده‌ی اصلی این کار تحقیقاتی توسط دو پژوهشگر که در ۲۰۰۷ مقاله خود را به چاپ رسانیده بودند، مطرح شد و در آن از آپوفریتین پرشده با کادمیم برای تشخیص ناجوری C-C استفاده شده بود؛ محققان ایرانی این ایده را به شیوه‌ای کارآمد بسط دادند تا برای تشخیص تمام انواع ناجوری کاربرد داشته باشد.

با توجه به اطلاعات به‌ دست آمده، تا کنون روشی برای تشخیص تک مرحله‌ای هر یک از جهش‌های نقطه‌ای ممکن ارائه نشده است و روش‌های ارائه شده در مجلات علمی حداقل به چهار تست برای تشخیص هر یک از هشت حالت ممکن جهش‌های نقطه‌ای نیاز دارند و لذا روش پیشنهادی این پژوهشگران ایرانی، کار تشخیص SNP را بسیار ساده کرده است.

دکتر عبدالکریم عباسپور درباره این تحقیقات گفت: بدین منظور، حفره پروتئین آپوفریتین از چهار نانوذره متفاوت پرشد که شامل نانوذرات فسفات سرب، مس، کادمیم و روی بودند. آپوفریتین پرشده از نانوذرات سرب به باز آلی آدنوزین، آپوفریتین پرشده از نانوذرات مس به باز آلی سیتوزین، آپوفریتین پرشده از نانوذرات کادمیم به باز آلی گوانوزین و آپوفریتین پرشده از نانوذرات روی به باز آلی تیمیدین متصل شدند. در حضور آنزیم DNA پلیمراز، هر یک از بازهای آلی متصل به پروتئین که حاوی نانوذرات خاص خود است، به باز آلی مکمل خود در زنجیره DNA که دارای جهش نقطه‌ای است، متصل می‌شود و لذا سیگنال هر یک از نانوذرات در ولتامتری موج مربعی ثبت شده بر روی فیلم جیوه بیانگر حضور جهش نقطه‌ای خاص خود است.

وی اضافه کرد: مثلا در ناجوری مربوط به A-G، آپوفریتین پرشده از نانوذرات مس که به باز آلی سیتیدین متصل است، به گوانین ناجور متصل شده و آپوفریتین پرشده از نانوذرات روی که به باز آلی تیمیدین متصل است به آدنین ناجور متصل می‌شود. لذا در ولتاموگرام پیک‌های مربوط به مس و روی دیده می‌شود که از شدت یکسانی برخوردار هستند؛ اما در ناجوری A-A هر دو باز آلی آدنین به تیمیدین‌های متصل به آپوفریتین پرشده از نانوذرات روی متصل می‌شوند و لذا فقط پیک مربوط به روی در ولتاموگرام دیده می‌شود که شدت آن تقریبا دو برابر شدت سیگنال روی در ناجوری A-G است.

این کار تحقیقاتی با هدف طراحی یک بیوسنسور تشخیص هر یک از هشت حالت ممکن SNP تنها با گرفتن یک ولتاموگرام صورت گرفته است، اما روش پیشنهادی آنها دارای پتانسیل بالقوه زیادی به منظور ساخت بیوسنسور تشخیص سرطان است که در آن با اتصال پروتئین حاوی نانوذرات به یک گیرنده مناسب بیومارکرهای سرطان می‌توان سلول‌های سرطانی را تشخیص داد.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله «Biosensors and Bioelectronics» منتشر شده است.