Gen yazılımı, Bir günde DNA sentezi tekniği ile mümkün..

California’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndaki bilim adamları, DNA sentezi için bir günde bir gen oluşturabilecek yeni bir çığır açıcı yöntem olduğunu kanıtladılar. Gelecekte, araştırmacılar yeni ilaç terapilerini veya yakıtları çok hızlı bir şekilde sentezlemek için bu tekniği kullanabilirler.

İlk sentetik DNA, 1972 yılında Har Gobind Khorana ve meslektaşları tarafından gösterildi. Bu arada, karmaşada bilgisayarlar ekledik, ancak geleneksel süreç, bir nükleotit olan oligonükleotid ya da ‘oligo’ olarak adlandırılan büyüyen bir zincire tek tek eklenmesini içerir. .

Dört nükleotid – DNA’nın temel yapı taşları – Adenin (A), Timin (T), Guanin (G) ve Sitozin (C) dir. A ve G’ye Purines denilirken T ve C’ye Pyrimidines denir. Baz eşleştirmenin kurallarına göre, A her zaman T ile çiftleşir ve C daima G ile eşleşir.

DNA sentezi için geleneksel yöntem yavaş ve hataya eğilimlidir ve bilim adamları 200’den fazla harfe ekleyemezler – bu, tipik bir geni oluşturan binlerce harfin sadece küçük bir kısmıdır.

Canlı hücrelerde, biyolojik mekanizmalar çok az hata ile (bazen mutasyonlar vardır ) bir saatin altında DNA’yı çok hızlı bir şekilde çoğaltırlar . DNA yapmak için hücreler, polimerazlar denilen, tek bir DNA dizisini okuyan ve daha sonra onu bağlamak için tamamlayıcı bir ipliği sentezleyen çeşitli enzimler kullanırlar.

Laboratuarda, araştırmacılar bir DNA şablon zincirini takip etmek zorunda kalmadan bir oligo zincirine yeni nükleotidler ekleyebilen terminal deoksinükleotidil transferaz (TdT) adı verilen özel bir polimerazı kullanırlar.

Doğada TdT, antikorlar için genlerin varyasyonlarını yazmak için bu yeteneği kullanır, böylece bağışıklık sistemi yeni istilacılara uyum sağlayabilir. Sorun, enzimin rasgele bazı yeni nükleotidler eklenmesidir. Bu, genetik harflerin dizisinin kesin kontrolünün zorunlu olduğu sentetik biyolojide olmazdı.

Şimdiye kadar, bilim adamları bir kerede bir nükleotid ekleyerek, aralarında durduktan sonra süreci farklı bir nükleotid ile tekrarlayarak oldukça yanıltıcı bir çözüm kullanmaya zorlandılar. Pratik olması için çok yavaş olan her bir modifiye bazın eklenmesi yaklaşık bir saat sürer.

Sebastian Palluk ve Daniel Arlow, Ph.D. Jay Keasling’in California’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuarı’ndaki öğrencileri, DNA’yı sentezlemek için yeni bir yöntem geliştirdiler.

Her biri A, G, C veya T’ye bağlı TdT kopyaları olan dört DNA harfi için dört ayrı havuz kullandılar. Bir oligo yetiştirmek için araştırmacılar havuzlardan birinden bir baz eklediler. Üssü oligenin sonuna ekleyen TdT, enzimin ilave kopyalarını oligo ile reaksiyona sokmayı engeller. Bu elde edilir, bağlanan kesilir, oligo dizinin bir sonraki bazını almasına izin verir.

Enzimin düşük maliyete dönüşen bakteri ve mayadan yapılması kolaydır . Varlığı da süreci hızlandırır ve yeni nükleotitlerin 10 ila 20 saniye arasında bir oligoda büyümesine izin verir. Tether snipping adımı yaklaşık bir dakika sürer. Tam bir gen sadece bir gün sürebilir.

Bilim  adına konuşan  Harvard Üniversitesi’nde tahmin edilen bir genetikçi olan George Church, “geleceğin” yeni yöntem olduğunu söyledi. Ancak, şimdi, yaklaşımın geleneksel DNA sentezinin yerini almaya hazır olmadığını vurguladı. Grup tarafından gösterilen oligolar 10 baztan fazla değildir. Geleneksel yaklaşım için standart olan% 99’a kıyasla yaklaşım sadece% 98 doğru olduğu için yazma problemleri de vardır.

Bulgular Nature Biyoteknoloji dergisinde rapor edildi  .