Fluorescence Labeling of GC-Rich DNA Matrix with Different Nucleotide Derivatives for Hybridization Analysis on a Biological Microarray

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We investigated the efficiency of labeling the GC-rich promoter region of the TERT gene in the human genome with derivatives of 5'-triphosphates of 2'-deoxyuridine (dU) and 2'-deoxycytidine (dC) containing cyanine dyes Cy5 and Cy7 as a fluorescent label. The effect of modified nucleotides on the efficiency of the polymerase chain reaction was evaluated by real-time PCR, and the extent of nucleotide incorporation into the PCR product was also determined. The efficiency of DNA matrix labeling was determined by the intensity of fluorescent signal during allele-specific hybridization on a biological microarray. The highest level of biochip cell fluorescence was observed for dU-Cy7 derivatives compared to dU- and dC-Cy5 derivatives. At the same time, in the case of GC-rich DNA matrix, the use of dC-Cy5 derivatives gave a fundamentally better result compared to dU-Cy5 derivative. Thus, modified Cy7 analogs capable of incorporation into DNA during PCR are less dependent on the GC composition of the DNA matrix and are more universal fluorescent labels for diagnostic purposes. Further application of modified Cy7 analogs in the development of laboratory-on-a-chip test systems seems to be the most promising.

About the authors

I. O. Barinova

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

V. E. Shershov

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

V. O. Varachev

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

S. A. Surzhikov

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

I. V. Grechishnikova

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

O. A. Zasedateleva

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

T. V. Nasedkina

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Email: tanased06@rambler.ru
Moscow, 119991 Russia

A. V. Chudinov

Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences

Moscow, 119991 Russia

References

  1. Stumpf A., Brandstetter T., Hübner J., Rühe J. // PLoS One. 2019. V. 14. P. e0225525. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225525
  2. Dullaert-de Boer M., Akkerman O.W., Vermeer M., Hess D.L.J., Kerstjens H.A.M., Anthony R.M., van der Werf T.S., van Soolingen D., van der Zanden A.G.M. // PLoS One. 2018. V. 13. P. e0190847. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190847
  3. Ikonnikova A.Y., Filippova M.A., Surzhikov S.A., Pozhitnova V.O., Kazakov R.E., Lisitsa T.S., Belkov S.A., Nasedkina T.V. // Drug Metab. Pers. Ther. 2020. V. 36. P. 33-40. https://doi.org/10.1515/dmpt-2020-0155
  4. Leevy W.M., Gammon S.T., Johnson J.R., Lampkins A.J., Jiang H., Marquez M., Piwnica-Worms D., Suckow M.A., Smith B.D. // Bioconj. Chem. 2008. V. 19. P. 686-692. https://doi.org/10.1021/bc700376v
  5. Шершов В.Е., Иконникова А.Ю., Василисков В.А., Лапа С.А., Мифтахов Р.А., Кузнецова В.Е., Чудинов А.В., Наседкина Т.В. // Биофизика. 2020. Т. 65. С. 865-871. https://doi.org/10.31857/S0006302920050038
  6. Фесенко Д.О., Гусейнов Т.О., Лапа С.А., Кузнецова В.Е., Шершов В.Е., Спицын М.А., Наседкина Т.В., Заседателев А.С., Чудинов А.В. // Мол. биология. 2018. Т. 52. С. 533-542. https://doi.org/10.7868/S0026898418030175
  7. Иконникова А.Ю., Шершов В.Е., Мороз Ю.В., Василисков В.А., Лапа С.А., Мифтахов Р.А., Кузнецова В.Е., Чудинов А.В., Наседкина Т.В. // Биофизика. 2021. Т. 66. С. 31-39. https://doi.org/10.31857/S000630292101004X
  8. Bell R.J., Rube H.T., Xavier-Magalhães A., Costa B.M., Mancini A., Song J.S., Costello J.F. // Mol. Cancer Res. 2016. V. 14. P. 315-323. https://doi.org/10.1158/1541-7786.MCR-16-0003
  9. Фесенко Д.О., Абрамов И.С., Шершов В.Е., Кузнецова В.Е., Суржиков С.А., Гречишникова И.В., Барский В.Е., Чудинов А.В., Наседкина Т.В. // Мол. биология. 2018. Т. 52. С. 997-1005. https://doi.org/10.1134/S0026898418060071
  10. Lapa S.A., Volkova O.S., Spitsyn M.A., Shershov V.E., Kuznetsova V.E., Guseinov T.O., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2019. V. 45. P. 263-272. https://doi.org/10.1134/S1068162019040046
  11. Иконникова А.Ю., Лисица Т.С., Шершов В.Е., Спицын М.А., Гусейнов Т.О., Фесенко Д.О., Лапа С.А., Кузнецова В.Е., Заседателев А.С., Чудинов А.В., Наседкина Т.В. // Биофизика. 2017. Т. 62. С. 1093- 1098.
  12. Boyer A.E., Lipowska M., Zen J.-M., Patonay G. // Anal. Lett. 1992. V. 25. P. 415-428. https://doi.org/10.1080/00032719208016105
  13. Varachev V.O., Guskov D.A., Shekhtman A.P., Rogozhin D.V., Polyakov S.A., Zacedatelev A.S., Chudinov A.V., Nasedkina T.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2023. V. 49. P. 1137-1142. https://doi.org/10.1134/S1068162023050205
  14. Varachev V., Shekhtman A., Guskov D., Rogozhin D., Zasedatelev A., Nasedkina T. // Diagnostics (Basel). 2024. V. 14. P. 200. https://doi.org/10.3390/diagnostics14020200

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».