Точность синтеза геномного принтера, разработанного в ТУСУР, не уступает зарубежным аналогам
Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН проверили точность синтеза олигонуклеотидов, полученных с помощью геномного принтера, разработанного в ТУСУРе.
В Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН завершились исследования массива олигонуклеотидов, полученных с помощью геномного принтера, разработанного в ТУСУРе. Олигонуклеотиды были использованы для синтеза фрагмента гена (длиной 402 п.о.) методом полимеразной циклической сборки. Собранный фрагмент гена был клонирован в плазмидный вектор, который использовали для трансформации бактериальных клеток.
«Мы проанализировали десяток клонов. По результатам анализа было установлено, что частота ошибок в генной конструкции, собранной из синтезированных на опытном образце олигонуклеотидов, составляет 3 ошибки на 1000 п.о. Анализ литературных данных показал, что точность синтеза установки, разработанной в ТУСУР, не уступает зарубежным аналогам», - рассказал заведующий лаборатории синтетической биологии ИХБФМ СО РАН Илья Довыденко.
Сегодня олигонуклеотиды используются в таких областях как молекулярная биология, генная инженерия, биотехнология и медицина.
«Самое простое, где обыватель может столкнуться с олигонуклеотидами, это диагностика инфекционных заболеваний. Все помнят недавнюю пандемию, одним из способов определения наличия инфекции SARS CoV-2 был ПЦР тест. Для проведения данного теста необходима пара специфичных к генной последовательности вируса олигонуклеотидов, именуемых праймерами, - привел пример применения Илья Довыденко. - Есть уже терапевтические препараты на основе олигонуклеотидов, например Нусинерсен (Спинраза), направленный на лечение спинальной мышечной атрофии».
Для решения таких задач олигонуклеотида нужно много, для этого существуют препаративные ДНК синтезаторы, которые позволяют получать милиграммы и даже граммы субстанции. В России есть приборы, которые способны закрыть эти потребности. Однако помимо медицинского применения есть и другие задачи, где требуется много различных олигонуклеотидов, но не в большом количестве. Именно эту задачу решает отечественный геномный принтер, разработанный в ТУСУРе. С его помощью в будущем можно параллельно синтезировать тысячи и десятки тысяч олигонуклеотидов. При этом количество синтезируемого олигонуклеотида уменьшается, что приводит к кратному удешевлению синтеза.
«В мизерном количестве олигонуклеотиды применяются для синтеза генов и геномов. Имея такой геномный принтер, можно собрать не только фрагмент гена, но и синтезировать «с нуля» целый геном, внеся в него свои правки. Это открывает больше возможностей для генной инженерии и синтетической биологии. Также данную технологию можно использовать для хранения информации: существуют и развиваются проекты по хранению информации с помощью ДНК, - рассказал о перспективах, которые открываются у российской науки заведующий лаборатории синтетической биологии ИХБФМ СО РАН. – Также теперь мы можем говорить о разработке специальных диагностических наборов, нацеленных на выявление определенных мутаций, которые могут быть связаны с генетическими заболеваниями, раком и т. д. Раньше такие панели мы заказывали в западных странах».
Уже до конца года в ТУСУРе планируют усовершенствовать отдельные узлы устройства.
Осенью 2021 года Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники стал победителем конкурса Минобрнауки на создание отечественной приборной базы для генетических технологий. Исследователи получили на проведение этих работ 410 миллионов рублей в рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 ‒ 2027 годы. Консорциум из трёх томских университетов во главе с ТУСУРом (также – ТГУ и СибГМУ), Института химической биологии и фундаментальной медицины и НИЦ Курчатовский институт выполняют разработку отечественного геномного принтера, основанного на технологии субмикролитрового дозирования жидкостей. Целью проекта является обеспечение технологической независимости в области приборной базы для проведения на территории Российской Федерации масштабных исследований в области генетических технологий. Технология найдёт применение и в других наукоёмких секторах российской промышленности. Индустриальным партнером проекта, обеспечивающим внедрение полученных результатов и производство оборудования для автоматизированного синтеза, является АО «Научно-производственная фирма «Микран».
Другие новости
Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники получили грант на продолжение работы, направленной на развитие существующей российской приборной базы и создание новой для проведения исследований и разработок с применением генетических технологий.
В Передовой инженерной школе «Электронное приборостроение и системы связи» им. А. В. Кобзева разработали подложки из анодированного оксида алюминия для синтеза олигонуклеотидов.
Передовая инженерная школа ТУСУРа «Электронное приборостроение и системы связи» им. А. В. Кобзева проводит конкурс грантов на прохождение практик и/или стажировок для магистрантов университета и проектных команд. Подать заявку можно до 17 марта 2024 года.
Исследователи лаборатории печатной электроники ТУСУР создали с помощью принтера образец изделия из литиевого феррита. Ферритовая керамика широко используется в электронике и СВЧ-технике. Аддитивный метод производства феррита позволит получать изделия сложной формы в отличие от традиционных методов получения изделий из феррита, например, прессования.
