SERS-melting: A new method for discriminating mutations in DNA sequences

Journal of the American Chemical Society

Volumn 130, Issue 46, 2008, Pages 15589-15601

  Mahajan, Sumeet ^a   Richardson, James ^a   Brown, Tom ^a   Bartlett, Philip N ^a  

^a UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA; DNA SEQUENCES; NUCLEIC ACIDS; ORGANIC ACIDS; SUBSTRATES;

CFTR GENES; DNA DIAGNOSTICS; DNA PROBES; GENETIC VARIATIONS; GENOMIC SEQUENCES; GOLD SUBSTRATES; GOLD SURFACES; MISMATCHED DNAS; NOVEL METHODS; PCR PRODUCTS; SINGLE NUCLEOTIDES; SINGLE POINTS; WILD TYPES;

GENES;

DNA; FLUORESCENT DYE; GOLD; TRANSMEMBRANE CONDUCTANCE REGULATOR;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; DNA DENATURATION; DNA SEQUENCE; ELECTROCHEMISTRY; GENE DELETION; GENE SEQUENCE; GENETIC VARIABILITY; MUTATION; POINT MUTATION; POLYMERASE CHAIN REACTION; RAMAN SPECTROMETRY; SEQUENCE ANALYSIS; SURFACE PROPERTY; WILD TYPE;

BASE SEQUENCE; DISULFIDES; DNA; ELECTROCHEMISTRY; MICROSCOPY, ELECTRON, SCANNING; MUTATION; REPRODUCIBILITY OF RESULTS; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; SURFACE PROPERTIES; TRANSITION TEMPERATURE;

EID: 56449125733     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja805517q     Document Type: Article

References (97)

1. Nollau, P.; Wagener, C. Clin. Chem. 1997, 43, 1114.
2. Bernat, M.; Titos, E.; Clària, J. Genet. Mol. Res. 2002, 1, 72.
3. Orita, M.; Iwahana, H.; Kanazawa, H.; Hayashi, K.; Sekiya, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1989, 86, 2766.
4. Myers, R.; Fischer, S.; Lerman, L.; Maniatis, T. Nucleic Acids Res. 1985, 13, 3131.
5. Tyagi, S.; Kramer, F. R. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 303.
6. Holland, P. M.; Abramson, R. D.; Watson, R.; Gelfand, D. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 7276.
7. Whitcombe, D.; Theaker, J.; Guy, S. P.; Brown, T.; Little, S. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 804.
8. Wittwer, C. T.; Herrmann, M. G.; Moss, A. A.; Rasmussen, R. P. BioTechniques 1997, 22, 130.
9. Caruso, F.; Rodda, E.; Furlong, D. N.; Niikura, K.; Okahata, Y. Anal. Chem. 1997, 69, 2043.
10. Okahata, Y.; Kawase, M.; Niikura, K.; Ohtake, F.; Furusawa, H.; Ebara, Y. Anal. Chem. 1998, 70, 1288.
11. McKendry, R.; Zhang, J. Y.; Arntz, Y.; Strung, T.; Hegner, M.; Lang, H. P.; Baller, M. K.; Certa, U.; Meyer, E.; Guntherodt, H. J.; Gerber, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 9783.
12. Nakatani, K.; Sando, S.; Saito, I. Nat. Biotechnol. 2001, 19, 51.
13. Thiel, A. J.; Frutos, A. G.; Jordan, C. E.; Corn, R. M.; Smith, L. M. Anal. Chem. 1997, 69, 4948.
14. Gooding, J. J. Electroanalysis 2002, 14, 1149.
15. Kerman, K.; Kobayashi, M.; Tamiya, E. Meas. Sci. Technol. 2004, 15, R1.
16. Drummond, T. G.; Hill, M. G.; Barton, J. K. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1192.
17. Li, X.; Lee, J. S.; Kraatz, H.-B. Anal. Chem. 2006, 78, 6096.
18. Lee, T.; Shim, Y. Anal. Chem. 2001, 73, 5629.
19. Li, C. Z.; Long, Y. T.; Lee, J. S.; Kraatz, H. B. Chem. Commun. 2004, 574.
20. Long, Y.-T.; Li, C.-Z.; Sutherland, T. C.; Kraatz, H.-B.; Lee, J. S. Anal. Chem. 2004, 76, 4059.
21. Hashimoto, K.; Ito, K.; Ishlmori, Y. Anal. Chem. 1994, 66, 3830.
22. Ihara, T.; Nakayama, M.; Murata, M.; Nakano, K.; Maeda, M. Chem. Commun. 1997, 1609.
23. Millan, K. M.; Mikkelsen, S. R. Anal. Chem. 1993, 65, 2317.
24. Paleček, E.; Masařík, M.; Kizek, R.; Kuhlmeier, D.; Hassmann, J.; Schülein, J. Anal. Chem. 2004, 76, 5930.
25. Wang, J.; Xu, D.; Kawde, A.; Polsky, R. Anal. Chem. 2001, 73, 5576.
26. Yu, C. J.; Wan, Y.; Yowanto, H.; Li, J.; Tao, C.; James, M. D.; Tan, C. L.; Blackburn, G. F.; Meade, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11155.
27. Ramachandran, A.; Flinchbauch, J.; Ayoubi, P.; Olah, G. A.; Malayer, J. R. Biosens. Bioelectron. 2003, 19, 727.
28. Du, H.; Strohsahl, C. M.; Camera, J.; Miller, B. L.; Krauss, T. D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7932.
29. Wang, H.; Li, J.; Liu, H.; Liu, Q.; Mei, Q.; Wang, Y.; Zhu, J.; He, N.; Lu, Z. Nucleic Acids Res. 2002, 30, e61.
30. Stimpson, D. I.; Hoijer, J. V.; Hsieh, W. T.; Jou, C.; Gordon, J.; Theriault, T.; Gamble, R.; Baldeschwieler, J. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 6379.
31. Khomyakova, E. B.; Dreval, E. V.; Tran-Dang, M.; Potier, M. C.; Soussaline, F. P. Cell. Mol. Biol. 2004, 50, 217.
32. Mao, H.; Holden, M. A.; You, M.; Cremer, P. S. Anal. Chem. 2002, 74, 5071.
33. Ranasinghe, R. T.; Brown, T. Chem. Commun. 2005, 5487.
34. Braun, G.; Lee, S. J.; Dante, M.; Nguyen, T. Q.; Moskovits, M.; Reich, N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6378.
35. Cao, Y. C.; Jin, R.; Mirkin, C. A. Science 2002, 1536.
36. Culha, M.; Stokes, D.; Allain, L. R.; Vo-Dinh, T. Anal. Chem. 2003, 75, 6196.
37. Stokes, R. J.; Macaskill, A.; Lundahl, P. J.; Smith, W. E.; Faulds, K.; Graham, D. Small 2007, 3, 1593.
38. Faulds, K.; Barbagallo, R. P.; Keer, J. T.; Smith, W. E.; Graham, D. Analyst 2004, 129, 567.
39. Faulds, K.; Smith, W. E.; Graham, D. Anal. Chem. 2004, 76, 412.
40. Graham, D.; Smith, W. E.; Linacre, A. M. T.; Munro, C. H.; Watson, N. D.; White, P. C. Anal. Chem. 1997, 69, 4703.
41. Vo-Dinh, T.; Houck, K.; Stokes, D. L. Anal. Chem. 1994, 66, 3379.
42. Vo-Dinh, T.; Stokes, D. L.; Griffin, G. D.; Volkan, M.; Kim, U. J.; Simon, M. I. J. Raman Spectrosc 1999, 30, 785.
43. Isola, N. R.; Stokes, D. L.; Vo-Dinh, T. Anal. Chem. 1998, 70, 1352.
44. Vo-Dinh, T.; Allain, L. R.; Stokes, D. L. J. Raman Spectrosc. 2002, 33, 511.
45. Graham, D.; Mallinder, B. J.; Whitcombe, D.; Watson, N. D.; Smith, W. E. Anal. Chem. 2002, 74, 1069.
46. Faulds, K.; Stewart, L.; Smith, W. E.; Graham, D. Talanta 2005, 67, 667.
47. Faulds, K.; McKenzie, F.; Smith, W. E.; Graham, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1829.
48. Faulds, K.; Fruk, L.; Robson, D. C.; Thompson, D. G.; Enright, A.; Smith, W. E.; Graham, D. Faraday Discuss. 2006, 132, 261.
49. Stokes, R. J.; Macaskill, A.; Dougan, J. A.; Hargreaves, P. G.; Stanford, H. M.; Smith, W. E.; Faulds, K.; Graham, D. Chem. Commun. 2007, 2811.
50. Bartlett, P. N.; Baumberg, J. J.; Birkin, P. R.; Ghanem, M. A.; Netti, M. C. Chem. Mater. 2002, 14, 2199.
51. Netti, M. C.; Coyle, S.; Baumberg, J. J.; Ghanem, M. A.; Birkin, P. R.; Bartlett, P. N.; Whitaker, D. M. Adv. Mater. 2001, 13, 1368.
52. Keif, T. A.; Sugawara, Y.; Baumberg, J. J.; Abdelsalam, M.; Bartlett, P. N. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 116802.
53. Kelf, T. A.; Sugawara, Y.; Cole, R. M.; Baumberg, J. J.; Abdelsalam, M. E.; Cintra, S.; Mahajan, S.; Russell, A. E.; Bartlett, P. N. Phys. Rev. B 2006, 74, 245415.
54. Bartlett, P. N.; Baumberg, J. J.; Coyle, S.; Abdelsalem, M. Faraday Discuss. 2004, 125, 117.
55. Cole, R. M.; Baumberg, J. J.; Abajo, F. J. G. d.; Mahajan, S.; Abdelsalam, M.; Bartlett, P. N. Nano Lett. 2007, 7, 2094.
56. Abdelsalam, M. E.; Bartlett, P. N.; Baumberg, J. J.; Cintra, S.; Kelf, T.; Russell, A. E. Electrochem. Commun. 2005, 7, 740.
57. Baumberg, J. J.; Kelf, T.; Sugawara, Y.; Cintra, S.; Abdelsalam, M.; Bartlett, P. N.; Russell, A. E. Nano Lett. 2005, 2262.
58. Mahajan, S.; Abdelsalam, M.; Suguwara, Y.; Cintra, S.; Russell, A.; Baumberg, J.; Bartlett, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 104.
59. Cintra, S.; Abdelsalem, M.; Bartlett, P. N.; Baumberg, J. J.; Kelf, T.; Sugawara, Y.; Russell, A. E. Faraday Discuss. 2005, 132, 191.
60. Mahajan, S.; Baumberg, J.; Russell, A.; Bartlett, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 6016.
61. Abdelsalam, M.; Bartlett, P. N.; Russell, A. E.; Baumberg, J. J.; Calvo, E. J.; Tognalli, N. G.; Fainstein, A. Langmuir 2008, 24, 7018.
62. Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5599.
63. Dick, L. A.; McFarland, A. D.; Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 853.
64. Heaton, R. J.; Peterson, A. W.; Georgiadis, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 3701.
65. Peterlinz, K. A.; Georgiadis, R. M.; Herne, T. M.; Tarlov, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3401.
66. Herrmann, M. G.; Durtschi, J. D.; Wittwer, C. T.; Voelkerding, K. V. Clin. Chem. 2007, 53, 1544.
67. Meuzelaar, L. S.; Hopkins, K.; Liebana, E.; Brookes, A. J. J. Mol. Diagn. 2007, 9, 30.
68. Sosnowski, R. G.; Tu, E.; Butler, W. F.; O'Connell, J. P.; Heller, M. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 1119.
69. Kassegne, S. K.; Reese, H.; Hodko, D.; Yang, J. M.; Sarkar, K.; Smolko, D.; Swanson, P.; Raymond, D. E.; Heller, M. J.; Madou, M. J. Sens. Actuators, B 2003, 94, 81.
70. Edman, C. F.; Raymond, D. E.; Wu, D. J.; Tu, E.; Sosnowski, R. G.; Butler, W. F.; Nerenberg, M.; Heller, M. J. Nucleic Acids Res. 1997, 25, 4907.
71. Wei, F.; Chen, C. L.; Zhai, L.; Zhang, N.; Zhao, X. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5306.
72. Wei, F.; Qu, P.; Zhai, L.; Chen, C. L.; Wang, H. F.; Zhao, X. S. Langmuir 2006, 22, 6280.
73. Spehar-Deleze, A. M.; Schmidt, L.; Neier, R.; Kulmala, S.; de Rooij, N.; Koudelka-Hep, M. Biosens. Bioelectron. 2006, 22, 722.
74. Kerem, B.-S.; Rommens, J. M.; Buchanan, J. A.; Markiewicz, D.; Cox, T. K.; Chakravarti, A.; Buchwald, M.; Tsui, L.-C. Science 1989, 245, 1073.
75. Steel, A. B.; Herne, T. M.; Tarlov, M. J. Anal. Chem. 1998, 70, 4670.
76. Baumberg, J. J.; Kelf, T. A.; Sugawara, Y.; Cintra, S.; Abdelsalam, M. E.; Bartlett, P. N.; Russell, A. E. Nano Lett. 2005, 5, 2262.
77. Herne, T. M.; Tarlov, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 8916.
78. Peterson, A. W.; Heaton, R. J.; Georgiadis, R. M. Nucleic Acids Res. 2001, 21, 5163.
79. Lee, C.-Y.; Gong, P.; Harbers, G. M.; Grainger, D. W.; Castner, D. G.; Gamble, L. J. Anal. Chem. 2006, 78, 3316.
80. Erts, D.; Polyakov, B.; Olin, H.; Tuite, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3591.
81. Wang, L.; Roitberg, A.; Meuse, C.; Gaigalas, A. K. Spectrochim. Acta, Part A 2001, 57, 1781.
82. Sato, H.; Kawasaki, M.; Kasatani, K.; Katsumata, M.-A. J. Raman Spectrosc. 1988, 19, 129.
83. Ye, Q.; Fang, J.; Sun, L. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8221.
84. Hill, T. L. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 2142.
85. Brabec, V.; Paleček, E. Biophys. Chem. 1976, 4, 79.
86. Valenta, P.; Nürnberg, H. W. Biophys. Struct. Mech. 1974, 1, 17.
87. Ge, C.; Liao, J.; Yu, W.; Gu, N. Biosens. Bioelectron. 2003, 18, 53.
88. Su, H.-J.; Surrey, S.; McKenzie, S. E.; Fortina, P.; Graves, D. J. Electrophoresis 2002, 23, 1551.
89. Wei, F.; Sun, B.; Liao, W.; Ouyang, J.; Zhao, X. S. Biosens. Bioelectron. 2003, 18, 1149.
90. Bednar, J.; Furrer, P.; Katritch, V.; Stasiak, A. Z.; Dubochet, J.; Stasiak, A. J. Mol. Biol. 1995, 254, 579.
91. Manning, G. Acc. Chem. Res. 1979, 12, 443.
92. Kelley, S. O.; Barton, J. K.; Jackson, N. M.; McPherson, L. D.; Potter, A. B.; Spain, E. M.; Allen, M. J.; Hill, M. G. Langmuir 1998, 14, 6781.
93. Levicky, R.; Herne, T. M.; Tarlov, M. J.; Satija, S. K. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9787.
94. Rant, U.; Arinaga, K.; Fujita, S.; Yokoyama, N.; Abstreiter, G.; Tornow, M. Nano Lett. 2004, 4, 2441.
95. Rant, U.; Arinaga, K.; Fujita, S.; Yokoyama, N.; Abstreitera, G.; Tornowa, M. Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 3448.
96. Vainrub, A.; Pettitt, B. M. Chem. Phys. Lett. 2000, 323.
97. Vainrub, A.; Pettitt, B. M. Biopolymers 2003, 68, 265.