Синтез ДНК відкрив новий механізм утворення генетичних структур.

ДНК тепер можна “додати” (фото: Magnific)

Дослідники з Університету Бристоля у Великобританії висунули теорію проектування ДНК за допомогою процесу, який раніше вважався помилкою природи. Метод “дудлинга” дозволяє створювати наддовгі ланцюги ДНК без копіювання існуючих зразків.

Що таке “дудлинг” ДНК?

Протягом десятиліть біологи вважали, що ферменти (полімерази) можуть формувати ДНК лише за готовим шаблоном. Проте іноді вони “відхиляються” від інструкцій і створюють випадкові ланцюги – саме цей процес отримав назву “дудлинг” (від англ. doodling – малювання каракулів).

Раніше це вважали біологічним курйозом, однак нове дослідження підтвердило

Виняткову довжину: за допомогою “дудлинга” вчені змогли створити ланцюги довжиною до 85 364 нуклеотидів (“цеглинок”, з яких складаються молекули ДНК і РНК).

Для порівняння, звичайний хімічний синтез дозволяє створити лише близько 200 звеньок.

Відсутність шаблону: дослідникам більше не потрібно мати існуючий зразок ДНК, щоб сконструювати щось нове.

Як це змінить біоінженерію та велику фарму?

Контрольований “дудлинг” може перетворити розробку ліків з “гри в лотерею” на точний інженерний процес. Замість того, щоб перевіряти тисячі сполук, вчені зможуть проектувати ДНК-послідовності для боротьби з конкретними вірусами або раковими клітинами.

“ДНК містить генетичну інформацію, яка є ключовою для всього життя на Землі. Вона функціонує як набір інструкцій для клітин: допомагає їм синтезувати необхідні молекули, будувати власні внутрішні структури та координувати різні процеси всередині організму”, – пояснюють дослідники.

“Водночас досі залишається відкритим питання, як саме біологічна інформація може виникати “з нуля”, – додають вони.

Головні переваги технології

Персоналізована терапія: створення препаратів, які відповідають метаболізму та імунній реакції конкретного пацієнта. У майбутньому це зменшить побічні ефекти.

Суперточна діагностика: метод дозволяє відфільтрувати “шум” під час тестування, що зробить ранні скринінги на рак та інфекції значно надійнішими.

Розвиток CRISPR (редагування геному): технологія допоможе швидше створювати складні генетичні конструкції для точного редагування геному.

Хоча впровадження методу в живі клітини досі вважається складним завданням (живі організми продовжують намагатися видалити “нешаблонну” ДНК як помилку), вчені впевнені, що це лише питання часу.