Серебро на наноуровне: японские ученые придумали, как разрезать и собирать ДНК

Прорыв в работе с ДНК

Как сообщает НВ — Техно: Исследователи из Университета Нагои и Университета Гифу разработали оригинальную технологию, которая позволяет разрезать и соединять молекулы ДНК с помощью серебряных наночастиц. Этот подход обеспечивает сборку генетического материала в 2–5 раз эффективнее по сравнению с традиционными методиками. По словам авторов, расщепление ДНК происходит с эффективностью выше 91%, а выход нужного продукта достигает 98%. Для тех, кто работает в области генной инженерии, это заметный шаг вперед: технология упрощает стандартные лабораторные процедуры.

Классические методы обычно опираются на ферменты-рестриктазы, которые узнают только определенные последовательности и оставляют короткие липкие концы. Новая разработка лишена многих таких ограничений. Ранее при попытке использовать ионы серебра удавалось получить лишь 14% нужной ДНК из-за образования осадка. Наночастицы, в отличие от ионов, легко отделяются центрифугированием, а защитное покрытие из полиэтиленгликоля (ПЭГ) предохраняет длинные молекулы от повреждения при нагреве.

В ходе экспериментов эффективность расщепления составила более 91% при 50 °C в течение 1–2 часов. Благодаря эффекту самоочищения выход ДНК достиг 98%. Кроме того, новый метод позволяет формировать липкие концы длиной до 18 оснований. В таких случаях эффективность соединения фрагментов достигала 44%, тогда как традиционный подход давал лишь 8%. Технологию проверили на человеческих клетках HeLa, собрав с ее помощью ДНК, кодирующую зеленый флуоресцентный белок.

Где это может применяться

Возможные области применения метода:

• синтез геномной ДНК;
• создание мРНК-вакцин против рака;
• препараты для генной терапии;
• выведение новых сельскохозяйственных культур.

Следующий этап - изучение того, как одновременно соединять множество фрагментов ДНК. Это может еще сильнее расширить возможности технологии.

Работа опубликована в журнале Nucleic Acids Research. Разработка способна повлиять на медицину и сельское хозяйство, ускоряя исследования в области генетики. Она может помочь в создании препаратов для лечения рака и повышении урожайности культур, что делает ее значимой для будущих научных проектов.

Кроме того, новые разработки в области генной инженерии открывают перспективы для создания эффективных лекарств. Например, недавно ученые нашли ключ к синтезу ядовитых алкалоидов, что может привести к созданию новых препаратов для лечения рака и управления болью. Эти достижения подчеркивают важность инноваций в биомедицинских исследованиях.