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ICC Water & Health Mitarbeiterin erhält DOC Stipendium der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

Claudia Kolm wurde für ihr Projekt „Selection and characterization of DNA aptamers for health-relevant bacteria in water“ ein DOC Stipendium der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) zuerkannt. Das ausgezeichnete Projekt wurde in einer Posterausstellung vom 9. – 14. Juni 2017 in der Aula der ÖAW präsentiert.


Selektion und Charakterisierung von DNA-Aptameren für gesundheitsrelevante Bakterien im Wasser

Die Österreichische Akademie der Wissenschaften vergibt jährlich Stipendien für hochqualifizierte Doktorandinnen und Doktoranden zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Das ausgezeichnete Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung von DNA Aptameren, die als Biorezeptoren (Fang- und/oder Detektionsmoleküle) zur molekularen Erkennung enormes Potential in der Biosensorik bieten und zunehmend in Anwendungen Antikörper ersetzen.

Aptamere sind kurze, einzelsträngige Oligonukleotide (DNA od. RNA), die aufgrund ihrer komplexen dreidimensionalen Struktur Zielmoleküle erkennen und hoch spezifisch binden können. Diese funktionellen Nukleinsäuren sind wesentlich robuster als Antikörper (Temperatur, pH, Haltbarkeit, etc.), können vollsynthetisch in hoher Reproduzierbarkeit hergestellt und zielgerichtet modifiziert werden. Im Gegensatz zur Antikörperidentifizierung, die von Tieren oder Zelllinien abhängig ist, werden Aptamer durch einen in-vitro-Selektionsverfahren “SELEX“ (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) identifiziert.

Dieser Prozess ermöglich die Selektionsbedingungen zu variieren und somit Aptamere zu entwickeln, die ihr Zielmolekül unter den gewünschten Assaybedingungen (Puffer, pH, Ionenstärke, Temperatur) erkennen. In Analogie zu natürlichen Evolutionsprozessen beruht dieses in-vitro-Verfahren auf einem zyklischen Prozess aus Selektion und Amplifikation, der so oft wiederholt wird, bis Nukleinsäuren die gewünschten Bindungseigenschaften gegenüber dem Zielmolekül aufweisen. Als Ausgangspunkt für die Selektion dient ein DNA/RNA-Pool aus 1014 – 1016 individuellen Sequenzen.

Ziel des zweieinhalbjährigen Projektes ist am Model Enterococcus spp. DNA Aptamere zu selektieren und zu charakterisieren, die in den Bereichen der Biosensorik, des Cell Imaging und in der Durchflusszytometrie eingesetzt werden können. Das Projekt wird von Claudia Kolm im Rahmen der Arbeitsgruppe Molekulare Diagnostik am IFA Tulln gemeinsam mit dem ICC Water & Health (TU Wien und MedUni Wien) sowie der Carleton University in Ottawa, Canada, durchgeführt.