Треба якісно, швидко і недорого зробити ДНК? Спробуйте новий ДНК-принтера.
Останнім часом учені-біологи все частіше починають використовувати у своїх експериментах і дослідженнях штучно створені ланцюжка ДНК. Розробка нових видів мікроорганізмів, лікування деяких захворювань і навіть виготовлення молекулярних комп'ютерів - ці і багато інші технології засновані на використанні штучної ДНК. Команда дослідників з університету Дюка (Duke University), обіцяє незабаром провести цілий переворот в області синтезу ДНК, розробивши спеціальний чіп, який "роздруковує" ДНК майже в 10 разів швидше, має менші габарити і майже не потребує людської участі, на відміну від установок синтезу ДНК, що використовуються зараз повсюдно вченими.
"Використовуючи сучасні установки синтезу ДНК, вартість синтезу коливається в межах від 50 центів до долара за пару основ ДНК, використання нового чіпа знижує цю вартість до значення в пів цента за пару підстав", - розповів Джингдонг Тиэн (Jingdong Tian), доцент і біоінженер з університету Дюка.
На поверхні чіпа, розмірами 2.5 на 8 сантиметрів розташовується ряд заглиблень, так званих колодязів. Цей біохімічний еквівалент струменевого принтера подає необхідні в даний момент заснування ДНК до місця складання ДНК. Використовуючи ферментативні реакції, які не потребують використання сильнодіючих і шкідливих реактивів, дозволяють максимально точно і безпомилково з'єднувати підстави ДНК у пари і приєднувати їх до конструюється молекулі.
Для того, що б дати Вам уявлення про складності, тривалості і вартості таких технологій, варто навести приклад. Клонування всього геному однією єдиною бактерії з використанням наявних на сьогоднішній день технологій, зайняло більше чотирьох років і обійшлося в суму 40 мільйонів доларів. Використання нового чіпа зменшило б час і вартість проведення такого процесу до дуже незначної частини від наведених вище значень. "Наш чіп комбінує три кроки наявних технологій в один єдиний крок, тому копіювання повного генома, про який йшла мова вище, може бути виконано всього за два дні і без величезних витрат людського робочого часу" - розповідає Тиэн. - "Крім цього, завдяки використанню колодязів в чіпі, для виробництва ДНК потрібна значно менша кількість дорогих хімікатів, які керують перебігом біохімічних реакцій".
Заключний етап виробництва полягає в перевірці готового продукту, ланцюжки ДНК, з метою виявлення відсутніх або неправильних пар підстав. Раніше цей процес займав близько тижня часу, тепер це справа одного-двох годин, завдяки використанню найсучаснішого методу аналізу геному.
Дослідники перевірили нову технологію на геномі бактерій E. Coli і виявили, що незважаючи на високу швидкість виготовлення ДНК, рівень зроблених помилок виявився набагато нижчим, ніж при використанні традиційних технологій. У технології створення і копіювання частин ДНК існує досить широке застосування в розробці і виробництві нових лікарських препаратів, в області генетичного клонування і багатьох інших областях, пов'язаних з використанням ДНК.