Molekularno navoja: moćan alat za sekvenciranje DNA

AeonBiowares

Nama molekule poznate kao građevni blokovi, dokazale su se i kao svestrani građevni blokovi za širok spektar novih nanostruktura. Iako kemija u fazi otopine omogućuje da se milioni paralelnih reakcija DNA izvode istovremeno u čaši, manipuliranje pojedinačnim molekulama DNA i dalje je strašan izazov. Nova tehnika, poznata kao molekularno navojavanje, sada omogućava istraživačima da zgrabe jedan kvrgavi lanac DNA u otopini, izvuku ga na zrak i uredno učvrste na podlozi gdje mu se može pristupiti.

Proces je prije nekoliko godina razvio Halcyon Molecular, a privukao je značajna financijska sredstva od poznatih investitora, uključujući Elona Muska i Petera Thiela. Intelektualno vlasništvo je sada u vlasništvu Aeon Biowares , tvrtka koja razvija, između ostalog, oznake teških metala za vizualizaciju velikih biomolekula poput DNA. Egzotične DNA strukture i uređaji, uključujući stvari poput 3D DNA origami , imaju mnogo potencijalnih aplikacija. Trenutno je, međutim, najpraktičnija primjena sekvenciranje.



GIHT



Prethodno smo pregledali nekoliko novih tehnologija za sekvenciranje koje potencijalno mogu puno olakšati i ubrzati postupak. Nijedna od ovih tehnika - čak ni đavolski zamršena sekvenciranje ionskih pora - uspoređuje se s idejom da se zapravo promatrajući nit DNA prevodi s prijenosnim elektronskim mikroskopom. Ovu je mogućnost prvi put zamislio davne 1959. Richard Feynman, a tek treba biti u potpunosti ostvaren. Starija tehnika poznata kao 'molekularno češljanje' korištena je za slikanje DNA koja je poravnata na podlozi i označena teškim metalima. Ova metoda, međutim, još uvijek ima nekoliko nedostataka.

Moć nove tehnike molekularnog navoja je u tome što se pojedinačne niti DNA mogu u biti ručno izvući iz malene kapljice i uredno rasporediti u savršeno ravne linije na razne prikladne materijale. Istraživači to čine pomoću nekih standardnih alata koji su godinama dostupni za proizvodnju finih staklenih elektroda za bilježenje neurona ili za umjetno osjemenjivanje jajašaca. Zagrijavanjem i povlačenjem fine staklene igle u oštar vrh i presvlačenjem hidrofobnim materijalom ( PMMA ), mogli su manipulirati osjetljivim pramenovima kao što biste rukom vrpili žicu.



Da bi bila konkurentna za sekvenciranje, vjerojatno će trebati povećati brzinu navoja iznad one iz njihovih početnih eksperimenata. Tim izvještava o brzini od 10Hz, očito o brzini kojom se pojedinačni bazni parovi izvlače iz kapljice. Korištenje bržih piezo manipulatora trebalo bi povećati ovu brzinu, iako će se u konačnici suprotstaviti fizičkim ograničenjima samog lanca DNA - vjerojatno brzinom kojom se razne viskozne i površinske sile napetosti opuštaju na području sučelja. Također su konstruirali paralelne nizove, obično s po 50 do 100 niti, koji će pružiti prijeko potrebnu brzinu procesa. Tim je uspio izvući i jednolančanu i dvolančanu DNA iz različitih izvora.

Kao što pokazuje njihov istraživački rad iz otvorenog koda, tim je prijavio nekoliko patenata povezanih s tehnikom, a mogu biti i druge prijave osim sekvenciranja. Jedno od područja nanoizrade koje opisuju bili bi precizni nizovi nanožiča koji bi se mogli prilagoditi da bi imali povoljna električna, optička ili katalitička svojstva kada bi se prikladno modificirali. Ako se uspješno komercijalizira, molekularno narezivanje navoja bit će moćan novi alat za izgradnju novih vrsta DNK strojeva.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com