Клонирование тысяч генов для создания масштабных библиотек белков

Исследователи из Университета Рутгерса-Нью-Брансуика совместно с Университетом Джонса Хопкинса и Гарвардской медицинской школой разработали технологию одновременного клонирования тысяч генов для создания обширных библиотек белков из образцов ДНК. Это может устранить узкое место в функциональной геномике, где ранее клонирование и экспрессия ДНК выполнялись для одного гена за раз.

Технология, названная LASSO (long-adapter single-strand oligonucleotide) пробы, позволяет захватывать и клонировать тысячи длинных фрагментов ДНК одновременно. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, в качестве доказательства концепции учёные клонировали более 3000 фрагментов ДНК из бактерии E. coli, захватив около 95% целевых генов, многие из которых имели большую длину.

Ключевые возможности технологии:

• Скорость и эффективность: Позволяет быстро и с меньшими затратами создавать белковые библиотеки для скрининга на основе геномных последовательностей.
• Работа с длинными фрагментами: LASSO пробы могут захватывать цели длиной более 1000 пар оснований, в то время как текущие стандартные методы работают с фрагментами около 100 пар оснований. Это также решает давнюю проблему в секвенировании геномов, связанную с трудностью интерпретации коротких "прочтений".
• Применение в медицине: Учёные уже сообщили о захвате и клонировании первой библиотеки белков из образца микробиома человека. Это открывает путь к углублённому изучению микробиома на молекулярном уровне, что важно для развития прецизионной медицины.

По словам профессора Биджу Пареккадана, эта технология может трансформировать фармацевтический поиск лекарств, переключив фокус с скрининга синтетических химических библиотек на быстрое тестирование природных биологических молекул, клонированных из человеческих или других геномов. Следующий этап работы — усовершенствование процесса клонирования, создание библиотек и поиск терапевтических белков в наших геномах.