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Nanoporos são sensores promissores para análise de glicanos, com a identificação precisa de glicanos complexos que cria a base para sequenciamento baseado em nanoporos. No entanto, sua aplicabilidade para sequenciamento contínuo de glicanos ainda não foi demonstrada. Aqui, apresentamos uma prova de conceito de sequenciamento de glicanos combinando a tecnologia de nanoporos com reações de hidrólise por glicosidases. Ao monitorar continuamente as mudanças na corrente característica gerada pela translocação dos produtos de hidrólise de glicanos através de um nanoporo, a sequência de glicanos pode ser identificada com precisão com base na especificidade das glicosidases. Com o aprendizado de máquina, melhoramos a precisão do sequenciamento para mais de 98%, permitindo a determinação confiável de blocos de construção consecutivos e ligações glicosídicas de cadeias de glicanos, reduzindo a necessidade de expertise do operador. Essa abordagem foi validada em amostras reais de glicanos, com precisão calibrada usando cromatografia de interação hidrofílica-cromatografia líquida de alta performance (HILIC-HPLC) e espectrometria de massa (MS). Conseguimos sequenciar dez unidades consecutivas em cadeias de glicanos naturais, o que forneceu a primeira evidência da viabilidade de um sistema compatível com glicosidases para sequenciamento de glicanos. Comparado a métodos tradicionais, esta estratégia aumenta a eficiência do sequenciamento em mais de 5 vezes. Além disso, introduzimos o conceito de 'sequenciamento inverso', que se concentra nas mudanças no sinal elétrico ao invés da identificação de monossacarídeos. Isso elimina a dependência de bibliotecas de impressão digital de glicanos normalmente exigidas em estratégias supostas de 'hidrólise direta'. Quando os desafios nas 'estratégias de sequenciamento por hidrólise direta e inversa' forem abordados, essa abordagem abrirá caminho para estabelecer uma tecnologia de sequenciamento de glicanos em nível de única molécula.
Yao et al. (Qui,) estudaram essa questão.