Более эффективный метод сборки ДНК-каркасов
Исследователи десятилетиями экспериментируют с созданием наноструктур из синтетической ДНК для доставки лекарств или миниатюризации электроники. Однако для сложных применений требуются длинные цепочки ДНК, а автоматизированные системы синтеза производят лишь короткие фрагменты длиной около 100 оснований.
Экономичный метод
Учёные из Университета Макгилла под руководством профессора химии Ханади Слейман разработали новую методику, описанную 5 мая в Nature Communications. Она позволяет создавать значительно более длинные цепочки ДНК с заданной последовательностью оснований в больших количествах и всего за несколько часов, что делает процесс экономически выгодным.
Принцип метода:
- Короткие фрагменты последовательно соединяются в длинную цепь с помощью фермента лигазы.
- Фермент полимераза создаёт множество копий
полученной длинной цепи, увеличивая объём материала.
- Этот этап также исправляет возможные ошибки в последовательности, амплифицируя только корректные, полноразмерные продукты.
Материалы с заданными свойствами
Используя полученные длинные цепи в качестве каркаса, команда создала ДНК-нанотрубки, чья длина и функции могут быть точно запрограммированы.
«В результате мы получаем длинную синтетическую цепь ДНК с точно заданной последовательностью оснований и нужным количеством повторяющихся единиц», — объясняет Ханади Слейман.
Это открывает путь к новой стратегии проектирования в ДНК-нанотехнологии, позволяя создавать экономичные и многофункциональные материалы. В перспективе их можно будет использовать для синтеза генов и белков, в наноэлектронике, нанооптике, а также для диагностики и терапии заболеваний.