Single DNA Molecule Analysis – New Tools for Medical Diagnosis
Doktorsavhandling, 2023
Novel techniques are needed to characterize different features of DNA in medicine and diagnostics. Single molecule analysis is one method to unveil different kinds of information from individual biomolecules, such as DNA. This thesis uses fluorescence microscopy to shine light upon such information in single DNA molecules from both humans and bacteria, and with that unveil important biological and medical characteristics of that DNA. It describes one method for identifying and quantifying DNA damage induced by a chemotherapy agent, helping to understanding the processes of DNA damage and repair related to diseases and medical treatments. Another method developed is for rapid identification of bacterial infections, with the classification of bacterial sub-species groups and identification of antibiotic resistance genes on plasmids. The methods have the potential to rapidly provide comprehensive diagnostics information, to optimize either early antibiotic treatment or chemotherapy treatment, and thereby enable future precision medicine management.
optical DNA mapping
DNA damage
DNA
single-molecule analysis
fluorescence microscopy
antibiotic resistance
nanofluidics
genetics
Författare
My Nyblom
Chalmers, Life sciences, Kemisk biologi
Aning, O. Nyblom, M. Dvirnas, A. Krog, J. Fröbrant, E. Ambjörnsson, T. Johansson, P. Hammarsten, O. Westerlund, F. Quantifying Mitomycin C Induced DNA Crosslinking Damage
Cultivation-Free Typing of Bacteria Using Optical DNA Mapping
ACS Infectious Diseases,;Vol. 6(2020)p. 1076-1084
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Nyblom, M. Johnning, A. Müller, V. Frykholm, K. Robertsson, M. Goyal, G. Wrande, M. Dvirnas, A. KK, S. Giske, C. Ambjörnsson, T. Sandegren, L. Kristiansson, E. Westerlund, W. Strain-level bacterial typing directly from patient samples using optical DNA mapping
A simple cut and stretch assay to detect antimicrobial resistance genes on bacterial plasmids by single-molecule fluorescence microscopy
Scientific Reports,;Vol. 12(2022)
Artikel i vetenskaplig tidskrift
När penicillinet upptäcktes 1928 blev antibiotika, en medicin som används för att motverka infektioner, en grundsten i vår moderna sjukvård. Antibiotika underlättar till exempel användningen av cellgifter vid cancerterapi och många operationer, som utan antibiotika hade varit farligare för patienten då den blir mottaglig för infektioner. Fler och fler bakterier har blivit resistenta mot antibiotika och det har blivit ett så stort problem att Världshälsoorganisationen (WHO) idag ser det som ett av de största hoten mot mänskligheten.
Enskilda DNA-molekyler kan skilja sig väldigt mycket från varandra, vissa är långa och linjära medan andra är korta och cirkulära. I den här avhandlingen undersöker vi skillnader mellan olika DNA-molekyler genom fluorescens-mikroskopi. Vi har utvecklat metoder för att kunna kolla på hur cellgifter skadar DNA, identifiera bakterier som orsakar infektioner och upptäcka om bakterierna bär på antibiotikaresistens.
Styrkeområden
Nanovetenskap och nanoteknik
Ämneskategorier
Fysikalisk kemi
Biokemi och molekylärbiologi
Nanoteknik
ISBN
978-91-7905-762-6
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 5228
Utgivare
Chalmers
Vasa A
Opponent: Associate Professor Robert Neely, School of Chemistry, University of Birmingham, The United Kingdom of Great Britain