Хотя для большинства из нас это все еще может звучать как научная фантастика, исследователи собирали по кусочкам и экспериментировали со структурами ДНК на протяжении десятилетий. А в последние годы работа таких ученых, как профессор химии Университета Макгилла Ханади Слейман, приблизила использование созданных человеком структур ДНК к множеству реальных приложений.Но по мере того, как эти приложения продолжают развиваться, они требуют все более крупных и сложных цепей ДНК.
Это создало проблему, потому что автоматизированные системы, используемые для создания синтетической ДНК, не могут производить нити, содержащие более 100 оснований (химические вещества, которые соединяются, образуя нити). Для сборки нанотрубок могут потребоваться сотни этих коротких нитей. для таких приложений, как интеллектуальные системы доставки лекарств.Более экономичный методОднако в новом исследовании, опубликованном 5 мая в Nature Communications, команда Слеймана из McGill сообщает, что они разработали метод создания гораздо более длинных цепей ДНК, включая специально разработанные последовательности последовательностей.
Более того, этот подход также производит большое количество этих более длинных нитей всего за несколько часов, что делает процесс потенциально более экономичным и коммерчески выгодным, чем существующие методы.Новый метод заключается в соединении небольших нитей друг за другом, так что они соединяются в более длинную цепь ДНК с помощью фермента, известного как лигаза. Затем второй фермент, полимераза, используется для создания множества копий длинной цепи ДНК, что дает большие объемы материала.
Дополнительным преимуществом полимеразного процесса является исправление любых ошибок, которые могли быть внесены в последовательность, амплификация только правильно секвенированного полноразмерного продукта.Дизайнерские материалы ДНККоманда использовала эти нити в качестве основы для создания ДНК-нанотрубок, продемонстрировав, что этот метод позволяет точно запрограммировать длину и функции трубок. «В конце концов, мы получаем длинную синтетическую цепь ДНК с именно той последовательностью оснований, которую мы хотим, и с ровно таким количеством повторяющихся единиц, сколько мы хотим», — объясняет Слейман, соавтор исследования с Грэмом Хэмблином. который недавно защитил докторскую диссертацию, и аспирант Джанане Рахбани.
«Эта работа открывает дверь к новой стратегии дизайна в ДНК-нанотехнологиях», — говорит Слейман. «Это может обеспечить доступ к дизайнерским материалам ДНК, которые являются экономичными и могут конкурировать с более дешевыми, но менее универсальными технологиями. В будущем возможности использования могут варьироваться от индивидуализированного синтеза генов и белков до приложений в наноэлектронике, нанооптике и медицине, включая диагностика и терапия ».Видео: https://www.youtube.com/watch?v=E7HCvp8na-Yfeature=youtu.be
