TSRI 科學家展示 repurposing 脫氧核糖核酸創建新的物質

脫氧核糖核酸演變的存儲基因信息,但是原則上此特殊,像鏈子的分子可能也適應做新的材料。 Scripps 研究所的化學家 (TSRI)現在發布此 repurposing 的重要演示脫氧核糖核酸用可能的醫療應用創建新的物質。

(橙色) 濃縮 2' 的酵素繪製 - azidoDNA/DNA 水凝膠 (禮貌 Romesberg 實驗室)

TSRI 的弗洛伊德 Romesberg 和 Tingjian 陳, 在線在化學日記帳發布的研究中 Angewandte Chemie 上,向顯示他們可能做對脫氧核糖核酸核苷酸的幾可能地重要的化工改動和生產被修改的脫氧核糖核酸的有用的數量。 化學家通過做可能根本地有多種醫療和科學用途的基於脫氧核糖核酸的,水吸收的水凝膠展示了他們新的途徑。

「脫氧核糖核酸有一些唯一屬性作為材料,并且以此新的能力修改它和複製它请喜歡正常脫氧核糖核酸,我們可以確實開始測試一些有趣潛在的應用」,教授說 Romesberg,在 TSRI 的化學。

Romesberg 的實驗室在過去十年中幫助了製造的被修改的脫氧核糖核酸先驅方法,與開發甚而重要的新的醫學、探測和材料人工生命表單的最終目標。 這個小組去年到達了一個重要重要事件與在本質化學報告的技藝: 可能做複製被修改的脫氧核糖核酸人為脫氧核糖核酸聚合酶酵素的發展,正常脫氧核糖核酸聚合酶複製正常脫氧核糖核酸。

在該研究中測試的脫氧核糖核酸修改介入氟素 (f) 或甲氧基 (O-CH3) 份額的仅附件到脫氧核糖核酸原則上將改進基於脫氧核糖核酸的藥物屬性的核苷酸修改糖中堅。 在新的研究中,陳和 Romesberg 展示了他們的聚合酶 SFM4-3 可能複製的幾其他修改,并且對被修改的脫氧核糖核酸設計一個更加清楚的應用範圍的,這樣作,打開了門。

其中一新的修改添加一個 azido 組 (N3),許多其他分子的一個方便連接處通過稱 「單擊化學的相對地容易的套技術」,也作早期工作在 TSRI。 TSRI 化學家向顯示使用一個公用實驗室方法,這個 SFM4-3 聚合酶複製與足够的保真度的 azido 被修改的核苷酸,并且可能按指數規律地放大此被修改的脫氧核糖核酸子線,聚合酶鏈反應 (PCR)。 單擊化學可能然後用於添加各種各樣不同的分子中的任一個到脫氧核糖核酸通過這個 azido 組。

「與 azido 脫氧核糖核酸和單擊化學,我們能生產高度 functionalized 脫氧核糖核酸,包括脫氧核糖核酸修改與螢光烽火臺分子的強烈的濃度和脫氧核糖核酸標記用稱生物素的化工把柄」,陳說,是一名博士後的研究員在 Romesberg 實驗室。

緊固多個脫氧核糖核酸子線的更加先進的演示使用的單擊化學的科學家對中央, azido 被修改的脫氧核糖核酸子線,創建 「洗瓶刷」結構。 他們然後使用集合通過 PCR 放大脫氧核糖核酸獲得脫氧核糖核酸一個大濾網那; 對於他們的意外; 形成了水凝膠,當顯示在水。

「水凝膠那些日子是焦點巨大利益,因為他們有很多潛在的應用,雖然有相對地他們的受控生產的少量方式」, Romesberg 說。

新的基於脫氧核糖核酸的水凝膠結果有一些迷人的屬性。 陳和 Romesberg 發現使用脫氧核糖核酸連接的酵素,他們在所有期望模子可能溶化它與脫氧核糖核酸剪切酵素和最新改革它,給他們形成和改革與新的穩定的結構的水凝膠。 在水凝膠內被安置的測試蛋白質也保留他們生物化學的活動。

「我們認為此水凝膠可能有應用範圍從藥物發運的新的形式到生長在三維文化的細胞」,陳說。

研究員顯示出,這個 SFM4-3 聚合酶可以也用於複製和放大修改了與添加的其他三種類型對中堅糖的脫氧核糖核酸: 該 chloro 或氨基 (NH2) 組或者的羥基 (OH) 結合以中堅形成樹膠醛醣糖。

陳和 Romesberg 現在尋找使用這個 SFM4-3 聚合酶,可以被複製的另外的脫氧核糖核酸修改。 同時,研究員繼續處理他們的被修改的脫氧核糖核酸的特定應用,包括新穎的水凝膠。

「假設脫氧核糖核酸可能有給予不同的屬性的不同的順序,我們可以甚而開始考慮與期望活動的演變的 nanomaterials」, Romesberg 說。

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