TSRI の科学者は新しい物質を作成するために DNA の repurposing を示します

遺伝情報を、しかし原則的にはこの特別な保存するために、展開する DNA 鎖そっくりの分子はまた新しい材料を作るために適応させることができます。 Scripps の研究所の化学者は (TSRI)今可能な医学アプリケーションと新しい物質を作成するために DNA のこの repurposing の重要なデモンストレーションを出版してしまいました。

2つをカプセル化する酵素の図表 (オレンジ) - azidoDNA/DNA ヒドロゲル (礼儀の Romesberg の実験室)

DNA のヌクレオチドへの複数の可能性としては貴重な化学修正をし、有用な量の修正された DNA を作り出すことができることを TSRI の Floyd Romesberg および化学ジャーナル Angewandte Chemie でオンラインで出版された調査の Tingjian 陳は、示しました。 化学者は最終的に多重医学および科学的な使用があるかもしれない DNA ベース、水吸収のヒドロゲルの作成によって彼らの新しいアプローチを示しました。

「DNA 材料としてある一義的な特性があり、それを修正し、複製するこの新しい機能と正常な DNA を好んで下さい、私達は実際にある興味深く潜在的なアプリケーションを探索し始めてもいいです」に Romesberg を TSRI の化学の教授言いました。

Romesberg の実験室はここ十年間貴重で新しい薬、プローブおよび材料の人工生命形式の開発の最終目的の修正された DNA を、作るための先駆的方法を助けてしまいました。 チームは性質化学で報告された業績の重要なマイルストーンに去年達しました: 正常な DNAポリメラーゼが正常な DNA を複製するように修正された DNA のコピーを撮ることができる人工的な DNAポリメラーゼの酵素の開発大いに。

その調査でテストされた DNA の修正は原則的には DNA ベースの薬剤の特性を改良する DNA のヌクレオチドの修正の砂糖のバックボーンにフッ素 (f) または methoxy (O-CH3) 一部分の接続機構だけ含みました。 新しい調査では、陳および Romesberg は複製ポリメラーゼ SFM4-3 ができる示し、大いにより広い応用範囲のための修正された DNA のデザインに、その際、ドアを開きました他の複数の修正を。

新しい修正の 1 つは azido グループ (N3)、 「クリック化学呼出される比較的容易な一組の技術による他の多くの分子のための便利な接続ポイントを」と TSRI でまた開拓されて追加します。 TSRI の化学者は SFM4-3 ポリメラーゼが十分な忠誠の azido 修正されたヌクレオチドを複製、共通の実験室方法を使用して指数関数的にこの修正された DNA の繊維を増幅できることをポリメラーゼ連鎖反応示しました (PCR)。 クリック化学が azido グループによって DNA にのいろいろ異なった分子追加するのにそれから使用することができます。

「azido DNA およびクリック化学と、私達は非常に functionalized DNA を作り出せました蛍光標識の分子の強い集中と修正されるビオチンと呼出される化学ハンドルによってマークされる DNA および DNA を含んで」 Romesberg の実験室の博士課程終了後の研究教授である陳を言いました。

本部、 「びんブラシ」の構造を作成する azido 修正された DNA の繊維に多重 DNA の繊維を留める高度のデモンストレーションによって使用されるクリック化学の科学者。 それらはそれから DNA の大きい網を得るために PCR によって DNA を増幅するのにアセンブリをそれ使用しました; 驚きに; 水に露出されたときヒドロゲルを形作りました。

「制御された生産のための比較的少数の方法があるけれどもと、多くの潜在的なアプリケーションが」は Romesberg 言ったあるのでヒドロゲル大きい興味のこのごろ焦点です。

新しい DNA ベースのヒドロゲルはある陰謀的な特性があることをなりました。 陳および Romesberg は分りま DNA 結合の酵素を使用してあらゆる望ましい型で DNA 切断の酵素およびより遅い改良とのそれをそれ分解できることが新しい安定した構造が付いているヒドロゲルを形作り、改良するようにそれらがします。 ヒドロゲルの内に置かれたテスト蛋白質はまた生化学的な作業を保ちました。

「私達はこのヒドロゲルは」とアプリケーションが薬剤配達の新しい形式から三次元文化のセルの成長まで及ぶことをあることができることを考えます陳は言いました。

研究者は 3 つの他のタイプのバックボーンの砂糖への付加と修正された DNA を複製し、増幅するのに SFM4-3 ポリメラーゼがまた使用することができることを示しました: その (Cl) chloro またはアミノの (NH2) グループはバックボーンによって、またはヒドロキシルグループ (オハイオ州) アラビノースの砂糖を形作るために結合します。

陳および Romesberg は今 SFM4-3 ポリメラーゼを使用して複製することができる追加 DNA の修正を捜しています。 同時に、研究者は新しいヒドロゲルを含む彼らの修正された DNA の特定のアプリケーションを、追求しています。

「DNA は異なった特性を与える異なったシーケンスがあることができること与えられて、私達は望ましい作業の展開の nanomaterials について考え始めてもいいです」と Romesberg は言いました。

ソース: http://www.scripps.edu/news/press/2017/20171010RomesbergChin.html