Новий метод генної інженерії може дозволити нам виростити органи для трансплантації

Хімічний підхід

Створення геному організму - вся його генетична структура, з нуля - вже можлива, але до сих пір вона була успішною тільки в крихітних бактеріальних геномах і в частині дріжджового геному. Кілька дослідників працюють над синтезом усього генома людини, але наші сучасні методи обмежені через їх залежності від ферментів.

Тепер команда дослідників з Університету Саутгемптона в Великобританії, працюючи з колегами з Оксфордського університету і фірмою по синтезу ДНК ATDBio (що базується в Саутгемптоні і Оксфорді), пропонує новий метод, який може перевершити ці обмеження.

В дослідженні, опублікованому в журналі Nature Chemistry, дослідники продемонстрували чисто хімічний метод складання генів. Він використовує ефективну і швидкодіючу хімічну реакцію, яка називається хімією клацання, яка об'єднує кілька модифікованих фрагментів ДНК в ген - процес, званий лігуванням ДНК.

«Наш підхід є значним проривом в синтезі генів», - сказав в прес-релізі професор біохімічної науки Саутгемптонського університету і провідний науковий співробітник Алі Тавассолі. «Ми не тільки продемонстрували збірку гена з використанням хімії клацання, ми також показали, що отримана ланцюжок ДНК повністю функціонує в бактеріях, незважаючи на шрами, утворені шляхом з'єднання фрагментів».

Синтез генома людини

Хоча плани синтезувати людський геном з нуля були отримані зі змішаними почуттями і етичними міркуваннями, його привабливість виходить з можливостей, які він може запропонувати. Згідно GP-write, міжнародні зусилля, спрямовані на розробку великих геномів, застосування синтезу ДНК включають в себе вирощування трансплантуються людських органів з нуля, інженерний вірусний імунітет і стійкість до раку, а також можливість більш ефективного і економічно ефективного розвитку і тестування ліків.

Незважаючи на етичні труднощі, синтетична ДНК є багатообіцяючою. З його допомогою ми могли б шукати кращі способи лікування захворювань, заснованих на ДНК, або взагалі редагувати їх - в кінцевому рахунку, продовжити життя людини або навіть потенційно створити його з нуля, якщо можна так висловитися. «Геномний синтез буде грати все більш важливу роль в наукових дослідженнях», - пояснив Тавассолі. Він вважає, що їх підхід зробить його більш можливим.

Недолік сучасних методів передбачає широке використання ферментів, які не можуть бути включені в певні сайти, які контролюють експресію (тобто, перемикають «на» або «вимикати») гени. Ця так звана епігенетична інформація може мати вирішальне значення для кращого розуміння біологічних процесів, наприклад раку, який не може бути вилікуваний занадто рано.

«Синтез хімічно модифікованих генів, який ми досягли радикально новим підходом, стане все більш важливим, оскільки ефекти епігенетично модифікованої ДНК на експресію генів стануть ясними», - сказав в пресі співавтор Том Браун випуск.

Крім того, хімічний метод також може значно прискорити синтез великих ланцюгів ДНК, створюючи великі кількості одного гена. «Ми вважаємо, що наш чисто хімічний підхід може значно прискорити зусилля в цій життєво важливій галузі і в кінцевому підсумку призвести до кращого розуміння біологічних систем», - додав Тавассолі.

Література: Newswise, Nature Chemistry, Університет Саутгемптона