Nucleic Acid Aptamers: An Emerging Tool for Biotechnology and Biomedical Sensing

Ku, Ti-Hsuan; Zhang, Tiantian; Luo, Haiyong; Yen, Tony; Chen, Ping-Wei; Han, Yuanyuan; Lo, Yu‐Hwa

doi:10.3390/s150716281

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“…Since the time of its development, the aptamer technology has been used as a high‐throughput screening tool in many areas such as immunology, cell biology, molecular imaging, and pharmacology . In recent years, this technique has been applied to uncover protein receptors that are specific to markers over‐expressed in different cancers . We feel that this technique has the potential to be employed to analyze exosomes derived from different cancers.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Exosomes for Non‐Invasive Cancer Monitoring

Kalishwaralal

Kwon

Park

2018

Biotechnology Journal

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Exosomes, membrane‐bound phospholipid vesicles having diameters of 50–200 nm, are secreted by all cell types and circulate in human body fluids. These vesicles are known to carry cellular constituents that are specific to the originating cells (e.g., cytoplasmic/membrane proteins, RNA, and DNA). Thus, exosomes, which are both structurally stable and abundant, are robust indicators of cancers and, as a result, they have been utilized to monitor this disease in a manner that is less invasive than gold standard tissue biopsies. In this review, the history of exosomes and the specific biomarkers present in exosomes that enable accurate monitoring of various diseases are described. In addition, methods for analysis of exosomes and identification of biomarkers are presented with special emphasis being given to isolation and signaling strategies. Lastly, integrated, microfluidic systems developed for exosome‐based cancer diagnosis are described and future directions that research in this area will likely take are presented.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Exosomes for Non‐Invasive Cancer Monitoring

Kalishwaralal

Kwon

Park

2018

Biotechnology Journal

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“…Aptamers are a group of single stranded DNA or RNA oligonucleotides which have a wide range of research and medical application such as biosensors, bioimaging probes, therpeautic molecules and so on . Some of them, specially DNA aptamers, have the G‐rich sequences conferring them the special tertiary structure, called G‐quadruplex …”

Section: Preparation and Characterization Of Mf‐mwcntsmentioning

confidence: 99%

A Novel Magnetic Carbon Nanotubes Functionalized with Pyridine Groups: Synthesis, Characterization and Their Application as an Efficient Carrier for Plasmid DNA and Aptamer

et al. 2018

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Magnetic functionalized multi‐walled carbon nanotubes have been synthesized, characterized and studied for therapeutically active nucleic acids interaction and delivery. In this study, pyridine functionalized magnetically was investigated for plasmid DNA and aptamer delivery. A thorough structural characterization of new carrierhas been carried out by means of transmission electron microscopy, scanning electron microscopy images, carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis, thermogravimetric analysis, vibrating‐sample magnetometer and spectroscopy. The magnetic properties of magnetic functionalized multi‐walled carbon nanotubes allow the directional control of conjugated nucleic acids with a transporter using an external magnetic field. They can be used as a transporter to afford noncovalent binding with nucleic acids and are supposed to cross the plasma membrane and internalize into the cytoplasm without inducing cell death.

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“…Gracias a todo ello, desde hace dos décadas los aptámeros son cada vez más utilizados en investigación básica y aplicada. En concreto, se han mostrado muy útiles como sondas de bio-reconocimiento en biosensores (conocidos genéricamente como "aptasensores") y nanobiosensores de distintos tipos (Ku et al, 2015). El salto de los aptámeros desde la ciencia básica a las aplicaciones biotecnológicas se produjo en 2004, cuando la FDA aprobó el pegaptanib como el primer aptámero de uso en terapia humana (comercializado con el nombre de "Macugen"), para el tratamiento de la degeneración macular asociada a la edad (Gragoudas et al, 2004).…”

Section: Figura: Esquema Del Proceso Seguido Para Obtener Aptámeros Munclassified

La evolución de ácidos nucleicos in vitro: desde la investigación sobre los orígenes de la vida a las aplicaciones biotecnológicas

Briones¹

2016

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Con el comienzo de la era de la biología molecular a mediados del siglo XX, una de las preguntas que surgieron fue si los procesos evolutivos podrían producirse en sistemas muy simples, que no contuvieran células ni virus sino únicamente biomoléculas. La primera aproximación experimental relevante en este campo fue publicada por Sol Spiegelman en 1967. En sus experimentos utilizó la molécula de RNA de cadena sencilla y 4.217 nucleótidos de longitud que constituye el genoma del bacteriófago Qβ, un virus que infecta a E. coli. Al replicar dicho genoma utilizando la RNA polimerasa viral mediante pases seriados en tubos de ensayo, además de irse acumulando RNA de longitud completa aparecían moléculas de RNA subgenómico cada vez más cortas, que se replicaban a mayor velocidad. Así se llegó hasta una secuencia de sólo 220 nucleótidos que contenía la zona de unión de la polimerasa viral: un RNA obtenido en el laboratorio que comenzó a conocerse como "Monstruo de Spiegelman". Este resultado mostraba que los ácidos nucleicos pueden replicarse fuera del entorno celular y sugería que procesos similares tal vez ocurrieron antes de la aparición de las primeras células viables. Con ello se iniciaba una nueva disciplina experimental: la evolución de ácidos nucleicos in vitro. Durante ese mismo año y el siguiente, Carl R. Woese, Leslie Orgel y Francis H.C. Crick publicaron independientemente tres artículos en los que planteaban que el RNA fue anterior a las proteínas y al DNA en el origen de la vida. Esta idea, ya sugerida por Alexander Rich en 1962, se basaba en evidencias extraídas de la biología, entre ellas que la biosíntesis de proteínas en los ribosomas no puede realizarse en ausencia de RNA, y que los ribonucleótidos son precursores de los desoxirribonucleótidos en las rutas metabólicas. A principios de la década de 1980, la pluripotencialidad del RNA se demostró gracias al descubrimiento de los primeros RNAs catalíticos (denominados "ribozimas" por analogía a las enzimas proteicas) por Thomas R. Cech (los intrones autocatalíticos del grupo I) y SidneyAltman (la RNasa P). En 1986, Walter Gilbert publicó un breve artículo que planteaba la hipótesis del "Mundo RNA", según la cual antes de la

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Nucleic Acid Aptamers: An Emerging Tool for Biotechnology and Biomedical Sensing

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Exosomes for Non‐Invasive Cancer Monitoring

Exosomes for Non‐Invasive Cancer Monitoring

A Novel Magnetic Carbon Nanotubes Functionalized with Pyridine Groups: Synthesis, Characterization and Their Application as an Efficient Carrier for Plasmid DNA and Aptamer

La evolución de ácidos nucleicos in vitro: desde la investigación sobre los orígenes de la vida a las aplicaciones biotecnológicas

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