جلد 13، شماره 1 - ( (پاییز و زمستان) 1402 )
جلد 13 شماره 1 صفحات 103-89 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mousivand M. (2024). New technologies for detecting mycotoxins in plant yields and products. Plant Pathol. Sci.. 13(1), 89-103. doi:10.61186/pps.13.1.89
URL: http://yujs.yu.ac.ir/pps/article-1-432-fa.html
URL: http://yujs.yu.ac.ir/pps/article-1-432-fa.html
موسیوند مریم. فنآوریهای نوین تشخیص زهرقارچها در محصولها و فرآورده های گیاهی دانش بیماری شناسی گیاهی 1402; 13 (1) :103-89 10.61186/pps.13.1.89
بخش بیوتکنولوژی میکروبی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی گیاهی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج گیاهی، کرج، ایران ، mmousivand93@gmail.com
چکیده: (523 مشاهده)
موسیوند، م. (1402). فنآوریهای نوین تشخیص زهرقارچها در محصولها و فرآورده های گیاهی. دانش بیماریشناسی گیاهی، 13 (1)، 103-89.
زهرقارچها متابولیتهای ثانویه قارچها هستند که به دلیل سمیت و سرطانزایی تهدیدی جهانی برای سلامت انسان و دام به شمار می آیند. افزایش تقاضا برای ردیابی سریع، ساده و کم هزینه این ترکیبها، به‌ویژه در محل، منجر به توسعه حسگرهای زیستی متنوعی شده است. اگر چه آنتیبادیها برای چندین دهه پرکاربردترین پروب تشخیصی در طراحی حسگرهای زیستی بودهاند اما دشواری تولید آنتیبادی منوکلونال برای زهرقارچها به دلیل قرارگیری آنها در گروه مولکولهای کوچک و غیر ایمنوژن، منجر به ابداع فنآوری نوین پروبهای آپتامری برای ردیابی این مولکولهای خطرناک شده است. آپتامرها توالیهای تک رشته الیگونوکلئوتیدی هستند که با تبدیل شدن به ساختار سه بعدی خود، مولکول هدف را با اختصاصیتی در حد آنتی بادیهای منوکلونال ردیابی مینمایند. مزایای بسیار زیاد آپتامرها از جمله نداشتن محدویت در نوع مولکول هدف، اندازه کوچک، پایداری بالا، قابلیت تولید کم هزینه و آسان، این پروبهای تشخیصی را به یکی از مهترین رقبای آنتیبادیها در طراحی حسگرها تبدیل کرده است. به کارگیری پروبهای آپتامری در طراحی حسگرهای زیستی منجر به توسعه آپتاحسگرهایی که از حساسیت و اختصاصیت بالایی در ردیابی مولکولهای هدف برخوردارند، شده است. پروبهای آپتامری، روش آزمایشگاهی غربال آنها ، انواع آپتاحسگرها و کاربرد آنها در تشخیص زهرقارچهای مهم در این مقاله شرح و بحث شده است.
فهرست منابع
1. Barthelmebs, L., Jonca, J., Hayat, A., Prieto-Simon, B., & Marty, J.L. (2011). Enzyme-Linked Aptamer Assays (ELAAs), based on a competition format for a rapid and sensitive detection of Ochratoxin A in wine. Food Control, 22(5),737-743. [DOI:10.1016/j.foodcont.2010.11.005]
2. Castillo, G., Spinella, K., Poturnayová, A., Šnejdárková, M., Mosiello, L., & Hianik, T. (2015). Detection of aflatoxin B1 by aptamer-based biosensor using PAMAM dendrimers as immobilization platform. Food Control, 52,9-18. [DOI:10.1016/j.foodcont.2014.12.008]
3. Chauhan, R., Singh, J., Sachdev, T., Basu, T., & Malhotra, B.D. (2016). Recent advances in mycotoxins detection. Biosensors and Bioelectronics, 81,532-545. [DOI:10.1016/j.bios.2016.03.004] [PMID]
4. Chen, J., Fang, Z., Liu, J., & Zeng, L. (2012). A simple and rapid biosensor for ochratoxin A based on a structure-switching signaling aptamer. Food Control, 25, 555-560. [DOI:10.1016/j.foodcont.2011.11.039]
5. Chen, X., Huang, Y., Duan, N., Wu, S., Xia, Y., Ma, X., & Wang, Z. (2014). Screening and identification of DNA aptamers against T-2 toxin assisted by graphene oxide. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(42),10368-10374. [DOI:10.1021/jf5032058] [PMID]
6. Chen, X., Huang, Y., Duan, N., Wu, S., Ma, X., Xia, Y., & Wang, Z. (2013). Selection and identification of ssDNA aptamers recognizing zearalenone. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 405,6573-6581. [DOI:10.1007/s00216-013-7085-9] [PMID]
7. Chen, X., Huang, Y., Ma, X., Jia, F., Guo, X., & Wang, Z. (2015). Impedimetric aptamer-based determination of the mold toxin fumonisin B1. Microchimica Acta, 182,1709-1714. [DOI:10.1007/s00604-015-1492-x]
8. Cigić, I.K., & Prosen, H. (2009). An overview of conventional and emerging analytical methods for the determination of mycotoxins. International Journal of Molecular Sciences, 10(1), 62-115. [DOI:10.3390/ijms10010062] [PMID] []
9. Costa, M.N., Veigas, B., Jacob, J.M., Santos, D.S., Gomes, J., Baptista, P.V., & Fortunato, E. (2014). A low cost, safe, disposable, rapid and self-sustainable paper-based platform for diagnostic testing: lab-on-paper. Nanotechnology, 25(9),094006. [DOI:10.1088/0957-4484/25/9/094006] [PMID]
10. Cruz-Aguado, J.A., & Penner, G. (2008). Fluorescence polarization based displacement assay for the determination of small molecules with aptamers. Analytical Chemistry, 80(22), 8853-8855. [DOI:10.1021/ac8017058] [PMID]
11. Dors, G.C., Primel, E.G., Badiale-Furlong, E., Santos Hackbart, H.C., Garda-Buffon, J., Santos Oliveira, M., & Feddern, V. (2011). Aflatoxins: contamination, analysis and control (pp. 415-438). INTECH Open Access Publisher.
12. Frost, N. (2015). Fumonisin B1 aptamer optimization and progress towards mycotoxin nanoaptasensors (Doctoral dissertation, Carleton University).
13. Guo, Z., Ren, J., Wang, J., & Wang, E. (2011). Single-walled carbon nanotubes based quenching of free FAM-aptamer for selective determination of ochratoxin A. Talanta. 85(5), 2517-2521. [DOI:10.1016/j.talanta.2011.08.015] [PMID]
14. Ikebukuro, K., Okumura, Y., Sumikura, K., & Karube, I. (2005). A novel method of screening thrombin-inhibiting DNA aptamers using an evolution-mimicking algorithm. Nucleic Acids Research. 33(12), e108-e108. [DOI:10.1093/nar/gni108] [PMID] []
15. Kensler, T.W., Roebuck, B.D., Wogan, G.N., & Groopman, J.D. (2011). Aflatoxin: a 50-year odyssey of mechanistic and translational toxicology. Toxicological Sciences, 120(Suppl_1), S28-S48. [DOI:10.1093/toxsci/kfq283] [PMID] []
16. Lim, Y.C., Kouzani, A.Z., & Duan, W. (2010). Aptasensors: a review. Journal of Biomedical Nanotechnology, 6(2), 93-105. [DOI:10.1166/jbn.2010.1103] [PMID]
17. Liu, J., Guan, Z., Lv, Z., Jiang, X., Yang, S., & Chen, A. (2014). Improving sensitivity of gold nanoparticle based fluorescence quenching and colorimetric aptasensor by using water resuspended gold nanoparticle. Biosensors and Bioelectronics, 52, 265-270. [DOI:10.1016/j.bios.2013.08.059] [PMID]
18. Luan, Y., Chen, Z., Xie, G., Chen, J., Lu, A., Li, C., & Wang, J. (2015). Rapid visual detection of aflatoxin B1 by label-free aptasensor using unmodified gold nanoparticles. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 15(2),1357-1361. [DOI:10.1166/jnn.2015.9225] [PMID]
19. Ma, X., Wang, W., Chen, X., Xia, Y., Wu, S., Duan, N., & Wang, Z. (2014).Selection, identification, and application of Aflatoxin B1 aptamer. European Food Research and Technology. 238, 919-925. [DOI:10.1007/s00217-014-2176-1]
20. Malhotra, S., Pandey, A.K., Rajput, Y.S., & Sharma, R. (2014). Selection of aptamers for aflatoxin M1 and their characterization. Journal of Molecular Recognition, 27(8), 493-500. [DOI:10.1002/jmr.2370] [PMID]
21. McKeague, M., De Girolamo, A., Valenzano, S., Pascale, M., Ruscito, A., Velu, R., & DeRosa, M.C. (2015). Comprehensive analytical comparison of strategies used for small molecule aptamer evaluation. Analytical Chemistry, 87(17), 8608-8612. [DOI:10.1021/acs.analchem.5b02102] [PMID]
22. McKeague, M., Velu, R., Hill, K., Bardóczy, V., Mészáros, T., & DeRosa, M.C. (2014). Selection and characterization of a novel DNA aptamer for label-free fluorescence biosensing of ochratoxin A. Toxins. 6(8), 2435-2452. [DOI:10.3390/toxins6082435] [PMID] []
23. McKeague, M., Bradley, C.R., De Girolamo, A., Visconti, A., Miller, J.D., & DeRosa, M.C. (2010). Screening and initial binding assessment of fumonisin B1 aptamers. International Journal of Molecular Sciences, 11(12), 4864-4881. [DOI:10.3390/ijms11124864] [PMID] []
24. Moradi, M., & Fani, S. R. (2018). A review of aflatoxin in pistachio and control strategies. Plant Pathology Science, 7(2), 22-33.(In Persian) [DOI:10.29252/pps.7.2.22]
25. Mousivand, M., Anfossi, L., Bagherzadeh, K., Barbero, N., Mirzadi-Gohari, A., & Javan-Nikkhah, M. (2020a). In silico maturation of affinity and selectivity of DNA aptamers against aflatoxin B1 for biosensor development. Analytica Chimica Acta, 1105, 178-186. [DOI:10.1016/j.aca.2020.01.045] [PMID]
26. Mousivand, M., Bagherzadeh, K., Anfossi, L., & Javan‐Nikkhah, M. (2022). Key criteria for engineering mycotoxin binding aptamers via computational simulations: Aflatoxin B1 as a case study. Biotechnology Journal, 17(2), 2100280. [DOI:10.1002/biot.202100280] [PMID]
27. Mousivand, M., Javan-Nikkhah, M., Anfossi, L., Di Nardo, F., Salina, M., & Bagherzadeh, K. (2023). High performance aptasensing platform development through in silico aptamer engineering for aflatoxin B1 monitoring. Food Control, 145, 109418. [DOI:10.1016/j.foodcont.2022.109418]
28. Mousivand, M., Javan-Nikkhah, M., Bagherzadeh, K., Anfossi, L., & Mirzadi Gohari, A. (2020b). Introducing truncated DNA aptamer as a new molecular probe for aflatoxin B1 detection using computational simulation techniques. Iranian Journal of Plant Pathology, 56, 99-117.(In Persian)
29. Pandey, A.K., Rajput, Y.S., Singh, D., & Sharma, R. (2018). Prediction of shorter oligonucleotide sequences recognizing aflatoxin M1. Biotechnology and Applied Biochemistry. 65(3), 397-406. [DOI:10.1002/bab.1586] [PMID]
30. Potyrailo, R.A., Conrad, R.C., Ellington, A.D., & Hieftje. G. M. (1998). Adapting selected nucleic acid ligands (aptamers) to biosensors. Analytical Chemistry, 70(16), 3419-3425. [DOI:10.1021/ac9802325] [PMID]
31. Quesada-González, D., & Merkoçi, A. (2015). Nanoparticle-based lateral flow biosensors. Biosensors and Bioelectronics, 73, 47-63. [DOI:10.1016/j.bios.2015.05.050] [PMID]
32. Rouah-Martin, E., Mehta, J., Van Dorst, B., De Saeger, S., Dubruel, P., Maes, B.U., & Robbens, J. (2012). Aptamer-based molecular recognition of lysergamine, metergoline and small ergot alkaloids. International Journal of Molecular Sciences, 13(12), 17138-17159. [DOI:10.3390/ijms131217138] [PMID] []
33. Ruscito, A., & DeRosa, M.C.(2016). Small-molecule binding aptamers: Selection strategies, characterization, and applications. Frontiers in Chemistry, 4, 14. [DOI:10.3389/fchem.2016.00014] [PMID] []
34. Schütze, T., Wilhelm, B., Greiner, N., Braun, H., Peter, F., Mörl, M., & Glökler, J. (2011). Probing the SELEX process with next-generation sequencing. PloS one, 6(12), e29604. [DOI:10.1371/journal.pone.0029604] [PMID] []
35. Shkembi, X., Svobodova, M., Skouridou, V., Bashammakh, A.S., Alyoubi, A.O., & O'Sullivan, C.K. (2022). Aptasensors for mycotoxin detection: A review. Analytical Biochemistry. 644,114156. [DOI:10.1016/j.ab.2021.114156] [PMID]
36. Tuerk, C., & Gold, L. (1990). Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase. Science, 249(4968), 505-510. [DOI:10.1126/science.2200121] [PMID]
37. Wang, L., Chen, W., Ma, W., Liu, L., Ma, W., Zhao, Y., & Xu, C. (2011). Fluorescent strip sensor for rapid determination of toxins. Chemical Communications, 47(5), 1574-1576. [DOI:10.1039/C0CC04032K] [PMID]
38. Wang, J., & Zhou, H.S. (2008). Aptamer-based Au nanoparticles-enhanced surface plasmon resonance detection of small molecules. Analytical Chemistry, 80(18), 7174-7178. [DOI:10.1021/ac801281c] [PMID]
39. Wu, S., Liu, L., Duan, N., Li, Q., Zhou, Y., & Wang, Z. (2018). Aptamer-based lateral flow test strip for rapid detection of zearalenone in corn samples. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(8), 1949-1954. [DOI:10.1021/acs.jafc.7b05326] [PMID]
40. Wu, S., Liu, H., & Liu, Y. (2012). Deoxynivalenol nucleic acid aptamer and application thereof. Invention Patent, CN102559686.
41. Wu, Z., Xu, E., Chughtai, M.F., Jin, Z., & Irudayaraj, J. (2018). Highly sensitive fluorescence sensing of zearalenone using a novel aptasensor based on upconverting nanoparticles. Food Chemistry, 230, 673-680. [DOI:10.1016/j.foodchem.2017.03.100] [PMID]
42. Yue, S., Jie, X., Wei, L., Bin, C., Dou, W., Yi, Y., & TieSong, Z. (2014). Simultaneous detection of Ochratoxin A and fumonisin B1 in cereal samples using an aptamer-photonic crystal encoded suspension Array. Analytical Chemistry, 86(23), 11797-11802. [DOI:10.1021/ac503355n] [PMID]
43. Zhou, W., Kong, W., Dou, X., Zhao, M., Ouyang, Z., & Yang, M. (2016). An aptamer based lateral flow strip for on-site rapid detection of ochratoxin A in Astragalus membranaceus. Journal of Chromatography B, 1022, 102-108. [DOI:10.1016/j.jchromb.2016.04.016] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
