Nicking Enzyme Amplification Reaction

Die Nicking Enzyme Amplification Reaction (deutsch ‚Einzelstrangbruchsenzym-Amplifikationsreaktion‘, NEAR) ist eine biochemische Methode zur Vervielfältigung (Amplifikation) von DNA.[1] Sie ist eine Variante der isothermalen DNA-Amplifikation.

Prinzip

Die nicking enzyme amplification reaction verwendet eine DNA-Polymerase mit DNA-Doppelstrang-trennenden Eigenschaften bei gleichbleibender Temperatur (isothermal), die während der Synthese eines zweiten DNA-Strangs den vorliegenden Doppelstrang auftrennt und den bestehenden zweiten Strang verdrängt. Weiterhin wird eine Endonuklease wie Nt.BstNBI (ein nicking enzyme) zur Erzeugung von Einzelstrangbrüchen in doppelsträngiger DNA verwendet.

Alternative Methoden zur Amplifikation von DNA sind z. B. die Polymerasekettenreaktion, die multidisplacement amplification, die isothermal assembly, die loop-mediated isothermal amplification (LAMP), nucleic acid sequence-based amplification (NASBA), die helicase-dependent amplification (HDA), die recombinase polymerase amplification, die rolling circle replication (RCA).[2] Weitere Nachweisverfahren sind z. B. die nicking endonuclease signal amplification (NESA) und nicking endonuclease assisted nanoparticle activation (NENNA), exonuclease-aided target recycling, junction or Y-probes, split DNAZyme und deoxyribozyme amplification (die beiden letzteren benutzen DNAzyme alias Desoxyribozyme), nicht-kovalente DNA-Katalysen und die hybridization chain reaction (HCR).[3]

Anwendungen

NEAR wird zur Amplifikation von DNA verwendet, darunter auch markierte Oligonukleotide.[4][5]

Einzelnachweise

Patent US7972820: Isothermal amplification of nucleic acids on a solid support. Veröffentlicht am 13. Januar 2011.
E. C. Oriero, J. Jacobs, J. P. Van Geertruyden, D. Nwakanma, U. D’Alessandro: Molecular-based isothermal tests for field diagnosis of malaria and their potential contribution to malaria elimination. In: Journal of Antimicrobial Chemotherapy. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] September 2014, doi:10.1093/jac/dku343, PMID 25223973.
L. Yan, J. Zhou, Y. Zheng, A. S. Gamson, B. T. Roembke, S. Nakayama, H. O. Sintim: Isothermal amplified detection of DNA and RNA. In: Molecular bioSystems. Band 10, Nummer 5, Mai 2014, S. 970–1003, doi:10.1039/c3mb70304e, PMID 24643211.
P. Ménová, V. Raindlová, M. Hocek: Scope and limitations of the nicking enzyme amplification reaction for the synthesis of base-modified oligonucleotides and primers for PCR. In: Bioconjugate Chemistry. Band 24, Nummer 6, Juni 2013, S. 1081–1093, doi:10.1021/bc400149q, PMID 23682869.
D. Dziuba, R. Pohl, M. Hocek: Bodipy-Labeled Nucleoside Triphosphates for Polymerase Synthesis of Fluorescent DNA. In: Bioconjugate Chemistry. Band 25, Nummer 11, November 2014, S. 1984–1995, doi:10.1021/bc5003554, PMID 25290695.

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[1] Patent US7972820: Isothermal amplification of nucleic acids on a solid support. Veröffentlicht am 13. Januar 2011.

[2] E. C. Oriero, J. Jacobs, J. P. Van Geertruyden, D. Nwakanma, U. D’Alessandro: Molecular-based isothermal tests for field diagnosis of malaria and their potential contribution to malaria elimination. In: Journal of Antimicrobial Chemotherapy. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] September 2014, doi:10.1093/jac/dku343, PMID 25223973.

[3] L. Yan, J. Zhou, Y. Zheng, A. S. Gamson, B. T. Roembke, S. Nakayama, H. O. Sintim: Isothermal amplified detection of DNA and RNA. In: Molecular bioSystems. Band 10, Nummer 5, Mai 2014, S. 970–1003, doi:10.1039/c3mb70304e, PMID 24643211.

[4] P. Ménová, V. Raindlová, M. Hocek: Scope and limitations of the nicking enzyme amplification reaction for the synthesis of base-modified oligonucleotides and primers for PCR. In: Bioconjugate Chemistry. Band 24, Nummer 6, Juni 2013, S. 1081–1093, doi:10.1021/bc400149q, PMID 23682869.

[5] D. Dziuba, R. Pohl, M. Hocek: Bodipy-Labeled Nucleoside Triphosphates for Polymerase Synthesis of Fluorescent DNA. In: Bioconjugate Chemistry. Band 25, Nummer 11, November 2014, S. 1984–1995, doi:10.1021/bc5003554, PMID 25290695.