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Ultrasensitive Direct Quantification of Nucleobase Modifications in DNA by Surface‐Enhanced Raman Scattering: The Case of Cytosine

Abstract

Recognition of chemical modifications in canonical nucleobases of nucleic acids is of key importance since such modified variants act as different genetic encoders, introducing variability in the biological information contained in DNA. Herein, we demonstrate the feasibility of direct SERS in combination with chemometrics and microfluidics for the identification and relative quantification of 4 different cytosine modifications in both single‐ and double‐stranded DNA. The minute amount of DNA required per measurement, in the sub‐nanogram regime, removes the necessity of pre‐amplification or enrichment steps (which are also potential sources of artificial DNA damages). These findings show great potentials for the development of fast, low‐cost and high‐throughput screening analytical devices capable of detecting known and unknown modifications in nucleic acids (DNA and RNA) opening new windows of activity in several fields such as biology, medicine and forensic sciences.

Auf der Jagd nach Nukleobasevarianten: Eine direkte, markierungsfreie Hochdurchsatz‐SERS‐Analyse in Kombination mit Chemometrik und Mikrofluidik ermöglicht den Nachweis und die Quantifizierung von verschiedenen Cytosinmodifikationen in ein‐ und doppelsträngigen DNA‐Sequenzen. Da schon weniger als 1 ng DNA pro Messung ausreicht, werden keine Präamplifikations‐ oder Anreicherungsschritte benötigt.

Autoren:   Judit Morla‐Folch, Hai‐nan Xie, Patricia Gisbert‐Quilis, Sara Gómez‐de Pedro, Nicolas Pazos‐Perez, Ramon A. Alvarez‐Puebla, Luca Guerrini
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2015
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201507682
Erscheinungsdatum:   08.10.2015
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