Новый метод массового производства высококачественных ДНК-молекул
Исследователи из Каролинского института (Швеция) и Гарвардского университета разработали новый метод производства коротких одноцепочечных ДНК-молекул (олигонуклеотидов), который решает многие проблемы существующих подходов. Метод описан в журнале Nature Methods.
Ключевые преимущества метода:
- Высокое качество: Метод позволяет производить длинные олигонуклеотиды (в несколько сотен азотистых оснований) без увеличения числа ошибок, характерного для традиционного химического синтеза.
- Масштабируемость и низкая стоимость: Производство масштабируется с использованием бактерий (биопроизводство), которые дешево производят большое количество копий ДНК.
- Универсальность: Метод решает проблемы, ограничивающие текущее производство ДНК-фрагментов.
Как это работает:
- ДНК-молекула сначала формируется как длинная цепь, в которой нужная последовательность повторяется несколько раз.
- Длинная цепь образует особые структуры — шпильки (hairpins), где цепь складывается сама на себя.
- Ферменты (молекулярные "ножницы") разрезают ДНК в выбранных местах, высвобождая готовые олигонуклеотиды.
- Метод позволяет одновременно производить несколько разных олигонуклеотидов в идеально сбалансированной комбинации, что важно для кристаллизации или терапевтического применения.
Значение:
Олигонуклеотиды — базовый инструмент в генетике и молекулярной биологии (например, для сканирования генома). Новый метод может быть ценен для ДНК-нанотехнологий и разработки лекарств на основе фрагментов ДНК.
"Олигонуклеотидные препараты уже существуют, и вполне возможно, что наш метод можно будет использовать для производства более чистых и дешевых версий этих лекарств", — говорит соавтор разработки Бьёрн Хёгберг из Каролинского института.