Development of smart probes for the detection of micro-RNA biomarkers

Development of smart probes for the detection of micro-RNA biomarkers. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
Thesis-Abdulmalik Aminu.pdf
Restricted to Repository staff only until 22 June 2021.

Download (11MB)

Arabic Abstract

في هذا العمل البحثي، تم تطوير مجسات ذكية حساسة وتم عرض انتقائيته وخصوصية تسلسله في الكشف عن ‏ ميكرو حمض نووي ريبوزي النيوكليوتيد ‏ (miRNA)‎‏. أيضا، تم في هذه الدراسة تطوير طريقة كشف من خلال دمج نيوكليوتيدات أمينية البيورين في مسبار الكشف عن ميكرو الحمض النووي الريبوزي‏. يعتقد أن ‏هذه الاحماض النووية‏ مسؤولة عن بعض الأنشطة البيولوجية ‏في الجسم وقد ارتبطت بأنواع عديدة من الامراض. أظهرت النتائج قدرة المجسات الجيدة في الكشف عن الحمض النووي الريبوزي المستهدف عند درجة ‏حرارة الغرفة وعند 37 درجة مئوية عن طريق تشغيل اللصف الاستشعاعي الضوئي عند خلطها مع التسلسل المستهدف. على عكس المجسات الذكية ‏التقليدية الأخرى، عمل المجس المطور في هذه الدراسة بشكل أفضل. في غياب التسلسل المستهدف، كان المجس شديد الفلورية او الاستشعاع الضوئي، ولكن عند إدخال ‏تسلسل هدف مكمل تمامًا، حدث تهجين سريع، مما أدى إلى إخماد الفلورة او الاستشعاع الضوئي. أظهرت الملامح الحرارية وقياسات النقطة الواحدة ‏ أنه يمكن تطبيقها بشكل موثوق في الكشف عن ‏miRNA‏ بدقة عالية وحساسية وتمييز كافٍ في تسلسلات ‏عدم التطابق. بالإضافة إلى ذلك، استغرقت حركية التهجين اربعين دقيقة فقط عند 37 درجة مئوية، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام ‏الطرق للكشف السريع في أقل من ساعة واحدة. ساهمت الدراسة في الكفاءة البحثية في تطوير الأساليب التحليلية‏، كما أنها تمثل اختبارًا متجانسًا بسيطًا وسريعًا ويمكن تطبيقه للكشف عن miRNA.‏

English Abstract

In this research work, a sensitive hairpin smart probe (SP) was developed and its selectivity and sequence-specificity in the detection of microRNA (miRNA) oligonucleotide was demonstrated. Also, the study developed another detection platform by incorporating 2–amino purine (2–AP) nucleotides into a hairpin probe for specific detection of miRNA target. miRNAs are believed to be responsible for certain biological activities in the body and have been associated with many types of cancer. The SP was successful in detecting RNA target at room temperature and at 37 oC by switching on its fluorescence when mixed with the target sequence. Unlike other traditional smart probes, the 2–AP probe worked differently. In the absence of any target sequence, the probe was highly fluorescent, but upon the introduction of a perfectly complementary target sequence, rapid hybridization occurred, which lead to the quenching of the fluorescence. The thermal profiles and single point measurements of both SP and 2–AP showed that they can reliably be applied in miRNA detection with high specificity, sensitivity, and sufficient discrimination of mismatch sequences. Additionally, the hybridization kinetics took only 40 minutes at 37 oC, signaling that the methods may be used for rapid detection of RNA materials in under 1 hour. The study has contributed towards research competence in analytical methods development and it also represents a simple, rapid, and convenient homogenous assay that can be applied for routine miRNA sequence detection.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemistry
Divisions: College Of Sciences > Chemistry Dept
Committee Advisor: Oladepo, Sulayman
Committee Members: Chanbasha, Basheer
Depositing User: ABDULMALIK AMINU (g201707930)
Date Deposited: 24 Jun 2020 10:59
Last Modified: 24 Jun 2020 10:59
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141642