Studio della correlazione tra i segnali SERS di campioni di DNA e l'età del donatore

One of the most studied and prominent consequences of natural aging in living organisms is methylation of DNA, namely the increase in the amount of methyl groups (-CH3). The methylage, in fact, is a parameter which is employed to estimate the biological age of a sample, and related anomalies may be diagnostic for a series of diseases such as Alzheimer or cancer. The aim of this thesis work is to develop a method based on Raman and SERS techniques, employing gold nanoparticles (AuNPs), to analyze DNA samples from donors between 2 and 91 years old. The different degree of methylation of their DNA has been detected on the basis of the spectral features, due to multivariate analysis using the Partial Least Squares Regression model. The methodology herein presented may find application as a simple and fast tool to be applied to the analysis of forensic samples.

Uno degli effetti più noti del naturale invecchiamento di un organismo sul suo DNA è quello di un aumento del numero dei gruppi metile (-CH3) attaccati alle sue basi azotate. L’età di metilazione (methylage) è infatti un parametro che serve per stimare l’età biologica del campione ed un grande scostamento dal valore previsto può indicare il precoce insorgere di malattie come l’Alzheimer o il cancro. Lo scopo di questa tesi è quello di sviluppare un metodo basato sulla tecnica Raman e SERS, grazie all’utilizzo di nanoparticelle di oro (AuNPs), per analizzare campioni di DNA di donatori con età compresa tra i 2 e i 91 anni. Il diverso grado di metilazione del DNA dei campioni è stato rilevato sulla base della variazione di specifici marcatori spettrali, grazie ad un’analisi multivariata mediante Partial Least Squares Regression. La metodologia qui presentata si propone come un semplice e rapido strumento applicato all’analisi di campioni forensi.