Dieses schnelle genetische Werkzeug könnte Wissenschaftler bald neue Gene "über Nacht" schaffen lassen

Zwei Doktoranden entwickelten eine Methode zur Synthese von DNA, die es Biologen viel schneller, billiger und einfacher machen würde, synthetische DNA-Sequenzen zu erzeugen.

Gerade jetzt, wenn du ein neues Gen erschaffen möchtest - vielleicht, um eine Tomatenpflanze widerstandsfähiger gegen Insekten zu machen oder um deine Armee von supersoldierenden Ziegen zu modifizieren - ist der Prozess langsam und teuer. Basen, die Bausteine ​​des genetischen Codes, werden einem wachsenden DNA-Strang einzeln hinzugefügt. Der Prozess versagt manchmal, und es läuft immer Saft aus, sobald eine Sequenz nur 200 Basen erreicht (ein sehr kurzes Stück Code in genetischer Hinsicht), nach einer Aussage der Forscher.

Willst du länger gehen? Es ist besser, viele verschiedene Teile des genetischen Codes zu schreiben und sie dann alle zusammen mit Enzymen zu verbinden - Chemikalien, die Lebewesen produzieren, um die chemischen Reaktionen in ihren Körpern zu unterstützen - selbst wenn sie wissen, wie wahrscheinlich es ist, dass sie versagen. Die neue Methode, die die Studenten am Montag (18. Juni) in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology veröffentlichten, könnte viele dieser Probleme beseitigen. [Genetik durch die Zahlen: 10 verlockende Geschichten]

Die alte Methode zur Synthese von DNA stammt aus den 1970er Jahren. Es ist ein langsamer, mühsamer Prozess, der Genetiklabore verlangsamt, auch wenn neue Technologien wie CRISPR andere Teile des Genbearbeitungsprozesses beschleunigen.

Diese neue Methode, die am Lawrence Berkeley National Laboratory entwickelt wurde, folgt einem Brute-Force-Ansatz: Enzyme binden jedes neue Bit der DNA physikalisch an die Sequenz, bevor sie von der Sequenz getrennt und verworfen werden. Dies ist ein Prozess, der grundsätzlich ohne eine willkürliche Abschaltung bei 200 Basen für immer weitergehen könnte.

Es verbraucht eine Menge Enzyme, sagten die Forscher in ihrer Aussage. Aber zum Glück sind Enzyme billig. Die Forscher sagten, sie hätten anfangs einige Schwierigkeiten gehabt, andere Biologen davon zu überzeugen, dass die Idee funktionieren würde, obwohl Forscher es nicht gewohnt sind, Enzyme zu verwenden, um DNA direkt zu binden.

Das Hacken von DNA-Sequenzen mit dem neuen Brute-Force-Ansatz könnte eines Tages zur Norm in den Genlabors werden, so die Forscher. Aber die Technologie ist noch nicht da. Diese Methode ist immer noch fehleranfälliger als Standardtechniken der genetischen Sequenzierung und hat ihre Höchstgeschwindigkeit noch nicht erreicht. Auf der anderen Seite sagten die Studenten, sie würden die aktuellen Sequenzierungsmethoden einholen und übertreffen und vielleicht eines Tages schaffen, über Nacht völlig neue künstliche Gene zu schreiben.

Anmerkung des Herausgebers: Diese Geschichte wurde aktualisiert, um eine Beschreibung der Rolle, die Enzyme bei der alten Methode der DNA-Synthese spielen, zu korrigieren. Sie werden verwendet, um Sequenzen zusammenzufügen, aber nicht im DNA-Syntheseprozess selbst.

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