Development of new methods for the diagnosis of point mutations is a pressing issue. We have developed a new approach to the design of graphene oxide-based test systems for the diagnosis of point mutations in native DNA. This new approach is based on the use of graphene oxide for the adsorption and quenching of fluorescently labeled primers in a post-amplification PCR mixture followed by detection of fluorescently labeled PCR products. It is possible to detect fluorescently labelled amplicons in the presence of an excess of primers in a PCR product solution due to the different affinities of single-stranded and double-stranded DNA molecules to graphene oxide, as well as the ability of graphene oxide to act as a quencher of the fluorophores adsorbed on its surface. The new approach was tested by designing a graphene oxide-based test system for the DNA diagnosis of the point mutation associated with the development of the 3M syndrome in Yakuts. The developed approach enables one to design graphene oxide-based test systems suitable for the diagnosis of any point mutations in native DNA.
C целью диагностики точечных мутаций в нативной ДНК разработан новый подход к созданию тест-систем с применением оксида графена. Принцип нового подхода заключается в использовании оксида графена для сорбции и тушения флуоресцентно меченных праймеров в постамплификационной ПЦР-смеси с последующей регистрацией флуоресцентно меченного продукта ПЦР. Благодаря различной аффинности одно- и двухцепочечных молекул ДНК к оксиду графена, а также способности оксида графена выступать в роли тушителя флуоресценции адсорбированных на его поверхности флуорофоров, существует возможность выявления флуоресцентно меченных ампликонов в присутствии избытка флуоресцентно меченных праймеров в продуктах ПЦР. Подход апробирован при создании тест-системы для ДНК-диагностики точечной мутации в гене CUL7 (4582insT), ассоциированной с формированием 3М-синдрома у якутов. Разработанный подход позволяет создавать тест-системы с применением оксида графена, предназначенные для диагностики любых точечных мутаций в нативной ДНК.