С помощью моделирования исследователи изучили взаимодействие человеческого фермента с двумя компонентами: праймером — короткой цепочкой, с которой начинается рост новой молекулы, — и строительным блоком ДНК. Выяснилось, что для успешной реакции важны изменения формы ее участников. Благодаря гибким перестройкам они лучше соединяются, а сам процесс идет быстрее.

Полученные данные стали шагом к отечественной технологии безматричного ферментативного синтеза. Описанный механизм дает основу для разработки биокатализаторов, способных эффективно распознавать строительные блоки ДНК и присоединять их к цепи.

При ферментативном подходе молекулу можно удлинять последовательно, добавляя по одному нуклеотиду в нужном порядке, как в природе. Сейчас длинные молекулы обычно получают, соединяя множество коротких фрагментов. При такой сборке нередко возникают ошибки, которые приходится исправлять.

В институте подчеркнули, что над технологией совместно работают несколько групп специалистов. Биохимики создают биокатализатор, химики готовят модифицированные нуклеотиды и твердофазные системы для синтеза, а биотехнологи испытывают отдельные этапы и оптимизируют их.

Технология позволит получать длинные фрагменты ДНК за один прием. Это даст исследователям возможность создавать искусственные генные конструкции. Среди возможных будущих применений в институте назвали создание новых метаболических путей, разработку вакцин и диагностических систем.

Источник: ТАСС