DropSynth: одностадийный подход к синтезу генов
Исследователи из Калифорнийского университета разработали метод синтеза нескольких генов из группы олигонуклеотидов, полученных с помощью микрочипов. Техника, названная DropSynth, описана в журнале Science.
Современный коммерческий синтез генов остаётся дорогим, так как требует последовательного «сшивания» небольших цепочек ДНК. DropSynth предлагает одностадийный («one-pot») подход, который может снизить стоимость.
Как работает DropSynth:
- Микрочип и штрих-код: Сначала на микрочипе создаются ДНК-олигонуклеотиды. Каждому из них добавляется идентифицирующая последовательность — «штрих-код».
- Сортировка микросферами: В смесь добавляют микросферы с комплементарными штрих-кодами, которые «вылавливают» из общего пула только соответствующие олигонуклеотиды.
- Эмульсия: Каждую микросферу с прикреплённой группой однотипных олигонуклеотидов помещают в эмульсионную каплю с помощью вихревого смешивания олигонуклеотидов и масла в течение 30 секунд.
- Сборка гена: Внутри каждой капли ферменты (полимеразный циклический сбор, PCA) объединяют все олигонуклеотиды в одну желаемую последовательность. Готовые последовательности затем извлекают из эмульсии.
Преимущества и недостатки:
- Главное преимущество: Метод обеспечивает доступ к пулу генов практически по той же цене, что и пул олигонуклеотидов, почти не увеличивая стоимость.
- Существенный недостаток: Процесс «неаккуратный» и имеет эффективность всего около 5%, что пока неприемлемо для промышленного производства.
- Перспективы: DropSynth можно использовать для создания обширных библиотек генов с минимальными затратами, а также в исследовательских работах, особенно в области дизайна белков.