В статье в Angewandte Chemie International Edition Команда доктора Тавассоли и его сотрудники, доктор Джереми Блейдс и профессор Том Браун, показывают, что человеческие клетки все еще могут правильно читать нити ДНК, несмотря на то, что они сшиты вместе с помощью линкера, которого нет в природе.Искусственно связанная ДНК была создана путем соединения олигонуклеотидов с использованием химии щелчков — химии, имитирующей природу, которая позволяет быстро и надежно генерировать вещества путем соединения небольших единиц вместе.Этот метод щелчка является высокоэффективным и может похвастаться рядом преимуществ по сравнению с обычными подходами к сборке цепей ДНК в лаборатории с использованием комбинации синтеза ДНК, ПЦР-амплификации и ферментативного лигирования.«Как химики мы всегда стремились синтезировать длинные цепи ДНК, но были ограничены нашим предположением, что фосфодиэфирная связь необходима для функционирования ДНК в клетках», — говорит доктор Тавассоли.
Основа ДНК состоит из пентозных сахаров и фосфатных групп, которые сшивают нуклеотиды вместе с помощью фосфодиэфирных связей. Этот каркас действует как каркас для четырех оснований, составляющих генетический код.
Подход клик-ДНК основан на быстром и эффективном сшивании модифицированных цепей ДНК с использованием реакции алкина-азидного циклоприсоединения, катализируемой медью. Щелкно-связывающая ДНК оставляет после себя триазольную группу в основной цепи, и возникли опасения, что клеточный аппарат не сможет прочитать эти неестественно соединенные цепи ДНК. Новое исследование продемонстрировало безошибочную транскрипцию в человеческих клетках, что стало первым примером правильной работы неприродного ДНК-линкера в эукариотических клетках.
«Это важно, потому что это показывает, что мы не должны придерживаться фосфодиэфирного остова ДНК в месте лигирования ДНК», — объясняет доктор Тавассоли. «Это говорит о том, что мы можем заменить ферментативные методы сборки ДНК и лигирования ДНК высокоэффективными химическими реакциями».«Это поразительное достижение, демонстрирующее способность химии манипулировать природой», — комментирует лауреат Нобелевской премии Барри Шарплесс из Исследовательского института Скриппса, США, который первым описал химический процесс щелчка. «Я только мечтал увидеть, как химия кликов делает это в моей жизни.
Это изумительное достижение».