Современные методы синтеза генов имеют два существенных недостатка – они чрезмерно дороги для большинства лабораторий и ограничивают длину гена примерно до 200 пар оснований (пар нуклеотидов, составляющих ДНК). По этой причине исследователи обычно покупают генные последовательности у поставщиков по цене от 50 до 100 долларов за ген. При этом процесс синтеза генов оставался не только дорогостоящим, но и сравнительно медленным.
«Впервые, не имея миллиона долларов, среднестатистическая лаборатория сможет собрать 10 000 генов с нуля. Наш метод обеспечит любую лабораторию возможностью синтезировать свои собственные последовательности ДНК» - обещают разработчики.
Инновационная методика, предложенная исследователями из UCLA, позволит сотрудникам любой типовой биохимической лаборатории создавать собственные последовательности генов стоимостью всего лишь на 2 доллара на ген. Подход DropSynth дает возможность синтезировать сразу тысячи генов, чтобы использовать их для скрининга или других задач. DropSynth будет незаменим в медицине: он позволит проводить эксперименты с высокой пропускной способностью и исследовать широкий спектр проблем – от устойчивости к антибиотикам до развития рака, выявляя роль определенных генов или их групп. DropSynth также может быть полезен при разработке новых белков.
DropSynth предусматривает выделение небольших участков тысяч генов в крошечных капельках воды, взвешенных в масле. Каждому сегменту ДНК назначается молекулярный «штрих-код», который идентифицирует более длинный ген, к которому он принадлежит. Затем разделы, которые изначально присутствуют в очень малых количествах, многократно копируются для увеличения их числа. Наконец, для сортировки секций фрагментов ДНК используются небольшие «бусины», собирающие секции в правильные комбинации для получения более длинных генов. В итоге получается набор желаемых генов, которые затем используются в научных экспериментах.
Для демонстрации производительности новой техники авторы синтезировали тысячи бактериальных генов длиной до 669 пар оснований каждый. Сейчас команда еще работает над уменьшением частоты ошибок DropSynth.