合成基因只是一个点击之外

化学家使用锅点击化学的多个片段的DNA一起加入到一个有功能的基因。可能是一个更加有效和节省成本的方法合成基因和基因组的方法,尤其是那些包含表观遗传修饰。

基因合成是生命科学的一个重要工具,是一个关键的一部分,人类基因组计划的第二代,HGP-write,旨在从头构建基因组。但是合成DNA序列精确和合理的收益率是很困难的。可靠地自动合成只能产生DNA链长约50到100基地。这意味着研究人员必须加入许多这样的DNA片段合成与数以百计的基地,一个基因或一个基因组含有数以千计数以百万计的基地。

当前的基因和基因组合成的方法实现这一使用酶PCR(聚合酶链反应)等方法。然而,这些技术可以耗费时间,因为聚合酶不区分修改和未修改的版本的基地,特有的表观遗传修饰,如不能从模板链的甲基化模板链。

2011年,领导的一个团队汤姆布朗,然后是南安普顿大学的,阿里Tavassoli南安普顿大学的,点击使用化学- azide-alkyne反应,创建一个三唑链接加入DNA链和显示,细菌可以表达信息编码在triazole-linked DNA质粒。¹现在,研究人员探索细胞是否会容忍长基因,有三唑联系。

他们合成10互补DNA片段各3叠氮化和5炔。片段然后自我组装形成绿色荧光蛋白的遗传指令iLOV。“点击”添加一个铜催化剂碎片在一起。结果是335 -碱基对基因有四个三唑在每个链连接。

这种基因被插入大肠杆菌发出绿色荧光显微镜下的细菌,这表明他们的细胞机制可以读取基因和产生iLOV蛋白质。

研究小组还利用该方法合成的一个版本iLOV基因甲基胞核嘧啶在四个序列中的特定位置。通过使基因位点专一的表观遗传修饰,工作有潜力在基因组合成和合成生物学,Tavassoli说。单击事件合成不需要酶,所以很容易被自动化,目前可能会减少时间和成本与基因组合成相关,他补充道。

Rajesh Viswanathan凯斯西储大学化学生物学家,是印象深刻,细胞可以合成基因的过程。除了引入表观遗传修饰,他想象的卸货三唑可能更容易将人造基因插入细胞通过减少DNA的磷酸二酯骨干的负电荷通常可以防止它穿过细胞膜。