Исследователи с помощью моделирования изучили взаимодействие человеческого фермента с двумя компонентами: короткой начальной цепочкой ДНК, которую называют праймером, и строительным блоком будущей молекулы. Праймер дает основу, на которой растет новая цепь.

Оказалось, что для успешной реакции важно изменение формы фермента и взаимодействующих с ним молекул. Благодаря гибким перестройкам они лучше соединяются друг с другом, а процесс идет быстрее. Эти данные помогут разрабатывать эффективные биокатализаторы для отечественной технологии безматричного ферментативного синтеза ДНК.

При таком подходе цепочку удлиняют, последовательно добавляя нуклеотиды в нужном порядке, — аналогичный процесс происходит в природе. Чтобы он работал эффективно, катализаторы должны распознавать строительные блоки ДНК и присоединять их к цепи.

Над технологией совместно работают несколько групп специалистов. Биохимики создают биокатализатор, химики разрабатывают модифицированные нуклеотиды и твердофазные системы для синтеза. Биотехнологи проверяют отдельные этапы и подбирают условия для их оптимальной работы.

Получение длинных фрагментов ДНК даст исследователям возможность конструировать искусственные генные системы. В институте отметили, что в перспективе технология может пригодиться для разработки вакцин и диагностических систем, а также для создания новых метаболических путей.

Сегодня длинные молекулы ДНК получают путем соединения множества коротких фрагментов. Такая сборка нередко приводит к ошибкам, которые приходится исправлять. Ферментативный синтез рассматривают как перспективную замену этому способу.

Источник: ТАСС