Исследователи из Японии представили новую технологию, которая может значительно упростить создание и модификацию длинных молекул ДНК, сообщает Qazinform.com.
Разработку представила группа ученых под руководством специалистов Nagoya University. Предложенный ими метод использует наночастицы серебра для точного разрезания молекул ДНК в заранее заданных участках и формирования так называемых «липких концов», позволяющих соединять отдельные фрагменты генетического материала.
По словам авторов исследования, новая технология может стать альтернативой традиционным методам сборки ДНК, которые основаны на использовании ферментов.
Сборка ДНК является одним из ключевых инструментов современной биотехнологии. Она применяется при создании искусственных генов, разработке генетически модифицированных микроорганизмов, новых методов лечения и изучении наследственных заболеваний. Однако существующие ферментативные технологии имеют ограничения, связанные с особенностями последовательностей ДНК и эффективностью химических реакций.
Японские исследователи разработали химически модифицированные цепочки ДНК со специальными участками расщепления. При воздействии наночастиц серебра эти участки выборочно разрезаются, образуя фрагменты с нависающими концами, которые затем можно соединять с другими участками ДНК. В отличие от предыдущих методов с использованием серебра, технология на основе наночастиц обеспечивает более эффективное восстановление полученных молекул после завершения реакции.
Ученые также установили, что покрытие наночастиц серебра полиэтиленгликолем (ПЭГ) значительно повышает эффективность процесса. В оптимальных условиях модернизированные наночастицы обеспечивали более 90% эффективности расщепления ДНК при относительно невысоких температурах.
В ходе лабораторных экспериментов исследователям удалось успешно соединить фрагменты ДНК в молекулу длиной 848 пар оснований. Кроме того, они собрали последовательность, кодирующую зеленый флуоресцентный белок (GFP), который широко используется в биологических исследованиях в качестве маркера.
Авторы работы продемонстрировали, что созданная ДНК сохраняет функциональность внутри клеток человека линии HeLa, где она успешно обеспечивала синтез флуоресцентного белка.
По мнению исследователей, предложенная технология открывает новое направление применения металлических наночастиц в генной инженерии и может стать основой для создания более эффективных инструментов синтеза длинных последовательностей ДНК. Такие разработки имеют важное значение для редактирования генома, биомедицинских исследований, синтетической биологии и создания новых биотехнологических решений.
Ранее Qazinform сообщал, что исследователи тестируют новую систему искусственного интеллекта Google DeepMind, предназначенную для выявления генетических причин редких заболеваний.