Yeni, ultra verimli DNA Japon bir araştırma ekibi tarafından gümüş kullanılarak geliştirilen birleştirme yöntemi nanopartiküller bilim adamlarının genetik planları nasıl bir araya getirdiği konusunda dramatik bir gelişme sunuyor ve gelecekte genetik.
Hayvan modellerinde ilaç araştırma, mahsul yetiştirme ve hastalık tedavisi, bilim adamları kesiyor ve yeniden birleştiriyor DNA Geleneksel olarak “yapışkan uçlara” dayanan bölümler, istikrarlı bir birleştirme oluşturmak için dizilerin uçlarında bırakılan sarkan bitler.
Şimdi, Japonya’nın Nagoya Üniversitesi ve Gifu Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, çok daha kesin gümüş nanopartikül bazlı bir çözümü duyurdular. DNA Yakın zamanda yayınlanan bir makalede kesme ve birleştirme Nükleik Asitler Araştırmasıinanılmaz hassasiyet sağlıyor.
DNA Ekleme Zorlukları
Geleneksel birleştirme tekniklerinde gerekli olan yapışkan uçlar önemli dezavantajlara sahiptir. Bu yöntemlerde kısıtlama enzimleri DNA’yı keser ve bu daha sonra T4 DNA ligaz kullanılarak yeniden bağlanır. Ne yazık ki, kısıtlama enzimleri kesinlikten yoksundur ve çoğu zaman optimal bir birleştirme oluşturmaya yetecek kadar uzun olmayan yapışkan uçlar üretirler.
Nagoya Üniversitesi’nden Profesör Hiroshi Abe ve Yardımcı Doçent Masahito Inagaki, Gifu Üniversitesi’nden Profesör Natsuhisa Oka ile işbirliği içinde, DNA birleştirme işleminin verimliliğini artırma çabasına öncülük etti. Ekip, onlarca yıllık araştırmalardan ilham alarak, tipik olarak kullanılan kısıtlama enzimleri yerine kimyasal reaksiyonları kullanarak DNA segmentlerini kesmeye odaklandı.
1990 ve 1992 yılları arasında araştırmacılar, gümüş iyonları kullanarak 3′-tiol ile modifiye edilmiş DNA’nın belirli konumlardan başarılı bir şekilde kesildiğini bildirdi.
Hiroshi, “Uzun zamandır bilinmesine rağmen hiçbir zaman pratik kullanıma sunulmadı ve bunun, seçtiğimiz herhangi bir pozisyonda herhangi bir uzunluk ve sırayla yapışkan uçlar oluşturma hedefimizin anahtarı olabileceğini fark ettik” dedi. Bilgilendirme.
Eski Çalışmayı Yeniden Düşünmek
Ancak bu yöntem pratik değildi çünkü gümüş iyonlarının spesifik olmayan bağlanması yalnızca %14’lük bir iyileşme oranıyla sonuçlandı.’ Araştırmacıların buluşu, gümüş iyonları yerine gümüş nanoparçacıkları kullanmak ve reaksiyon bittikten sonra bunları santrifüj yoluyla uzaklaştırarak DNA geri kazanımını iyileştirmeyi amaçlamak oldu.
Hiroshi, “Dönüm noktası, ‘gümüşün nasıl çıkarılacağı’ sorununu lehimize çevirmekti” diye açıkladı. “Gümüş nanopartikül formunda olsaydı, reaksiyondan sonra santrifüjleme yoluyla kolayca uzaklaştırılabileceğini ve geri kazanımın büyük ölçüde iyileştirilebileceğini düşündük.”
Bölünme etkinliğinin DNA’nın kendisi için tehlikeli olan sıcaklıklar ve süreler gerektirmesi nedeniyle hızla başka bir sorun ortaya çıktı. 70°C’de DNA yalnızca %50 verimliliğe ulaşırken, 95°C’de %100’e yaklaşan bir verime ulaşmak 2 saat sürdü.
Suda çözünebilen bir polimer olan polietilen glikol (PEG), araştırmacıların ihtiyaç duyduğu çözümü sağladı. Gümüş nanopartiküllerin PEG ile kaplanması, verimliliği yalnızca 37°C’de iki saat boyunca %36’dan %92’ye çıkardı.
Inagaki, “Sonunda, koşulları pratik bir seviyeye optimize ettik ve ortam sıcaklıklarında, sadece bir ila iki saat içinde 50°C’de %91’in üzerinde PEG ile değiştirilmiş parçalama verimliliğine ulaştık” dedi.
Güçlü bir DNA Düzenleme Atılımı
Yeni gümüş nanopartikül tekniği, DNA birleştirme verimliliğini iki ila beş kat artırıyor. En önemlisi, çalışmalarının teorik olmaması: Ekip, yeşil floresan protein geninin ifadesini doğrulayan bir DNA parçasını canlı hücrelere başarıyla yerleştirdi.
“İki DNA parçasının birleştirilebileceğini gösterdik. Şimdi birden fazla parçanın aynı anda birleştirilip birleştirilemeyeceğini doğrulamamız gerekiyor; genom ölçeğinde DNA oluşturmak için önemli bir adım.” Ingaki dedi ki.
Araştırmacılar, hem gelişmiş uygulamalara yönelik potansiyelini keşfetmek hem de tekniği rutin kullanıma sokmayı düşünmek için bu yeni birleştirme yöntemini takip etmeye devam edecekler.
Hiroshi, “Bunu rutin, günlük bir araç haline getirmek için geri kalan görevler, geniş bir dizi dizide tekrarlanabilirliği doğrulamak, daha uzun DNA’ya ölçeklendirmek ve herkesin izleyebileceği standartlaştırılmış, kit formatında protokoller geliştirmektir” dedi. “Bunları temel engellerden ziyade mühendislik ve optimizasyon zorlukları olarak görüyoruz ve bunların aşılabileceğine inanıyoruz.”
Hiroshi sözlerini şöyle tamamladı: “Bir sonraki hedefimiz bu tekniği daha uzun DNA’ya ve sonuçta genom ölçeğinde DNA birleşimine genişletmektir.” “Özellikle bunu mRNA kitaplıklarının oluşturulmasına ve terapötik proteinleri kodlayan uzun zincirli DNA sentezine uygulamayı planlıyoruz, aynı zamanda otomasyon ve standardizasyon üzerinde de çalışıyoruz, böylece sentetik biyoloji ve nükleik asit tıbbı alanlarında fiilen kullanılan temel bir teknolojiye dönüşebilir.”
Kağıt, “Uzun Zincirli DNA Düzeneği için Kimyasal Olarak Modifiye Oligonükleotitlerin Gümüş Nanopartikül Kaynaklı Bölgeye Özel İplik Bölünmesi“diye ortaya çıktı Nükleik Asitler Araştırması 10 Haziran 2026’da.
Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle [email protected] adresinden iletişime geçebilir ve onu Twitter’da @mdntwvlf adresinden takip edebilirsiniz.
Source link
