В ТУСУРе успешно проведен синтез длинных цепочек олигонуклеотидов

Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники впервые успешно провели синтез длинных цепочек олигонуклеотидов на подложках из оксида алюминия. Успешность синтеза подтвердили исследования сотрудников Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

«В прошлый раз мы синтезировали цепочки длиной до 31 основания. Но мы понимали, что этого недостаточно. Для многих задач необходимы цепочки длиной 60-80, а иногда и 100-120 оснований. Поэтому на данном этапе мы поставили перед собой задачу синтезировать цепочки до 80 оснований и увеличить плотность массива», - рассказал заведующий лабораторией аддитивных технологий и инженерной биологии (ЛАТИБ) Руслан Гадиров.

Длинные цепочки, по словам ученых, необходимы, например, для диагностики онкозаболеваний: если происходит поломка гена, которая приводит к раку, при помощи диагностических панелей с олигонуклеотидами это можно диагностировать. Для этих целей необходимы цепочки длинной от 100 до 120 оснований. Часто перед молекулярными биологами стоят задачи, когда необходимо встроить какой-то ген в бактерию, чтобы она начала синтезировать нужный белок. Для решения такой задачи нужны двухцепочечные молекулы ДНК длинной в несколько тысяч пар оснований, и собрать их проще из массива длинных цепочек олигонуклеотидов. Это, конечно, можно делать и с помощью планшетных синтезаторов, но такой синтез будет гораздо дороже и займет много времени. Есть и задачи, для решения которых нужны цепочки покороче: например, для NGS-секвенирования - порядка 60-80.

«В рамках проведенного эксперимента мы убедились, что автоматика может полностью проводить все стадии синтеза от начала до конца без участия оператора, система следит за качеством печати, принимает решение о необходимости выполнения операций прочистки дозаторов. В результате нам удалось синтезировать длинные цепочки олигонуклеотидов. Когда вся система будет полностью готова, автоматизированы некоторые подготовительные операции, которые оператор сейчас выполняет вручную, реализован быстрый режим печати, оптимизированы протоколы синтеза и постсинтетической обработки, можно будет говорить о реальном применении принтера и синтезированных на нем олигонуклеотидов для решения задач биоинженерии», - рассказал Руслан Гадиров.

В ближайшее время ученые планируют провести еще несколько синтезов для подтверждения результата по синтезу длинных цепочек. Кроме того, в планах – «боевой» синтез, в ходе которого будет собран большой фрагмент ДНК на основе длинных олигонуклеотидов.