Een nieuwe methode om korte, enkelstrengs DNA-moleculen kunnen veel van de problemen oplossen die gepaard gaan met de huidige productiemethoden. De nieuwe methode, die wordt beschreven in het wetenschappelijk tijdschrift Natuurmethoden , kan van waarde zijn voor zowel DNA-nanotechnologie als de ontwikkeling van geneesmiddelen bestaande uit DNA-fragmenten.

De nieuwe techniek voor het vervaardigen van korte, enkelstrengs DNA-moleculen – of oligonucleotiden – zijn ontwikkeld door onderzoekers van het Karolinska Institutet in Zweden en de Harvard University. Dergelijke DNA-fragmenten vormen een basisinstrument voor onderzoekers en spelen een sleutelrol in veel wetenschapsgebieden. Veel van de recente vorderingen op het gebied van genetisch en moleculair biologisch onderzoek en ontwikkeling, zoals het vermogen om snel het genoom van een organisme te scannen, zou niet mogelijk zijn geweest zonder oligonucleotiden

De nieuwe methode is veelzijdig en in staat om problemen op te lossen die momenteel de productie van DNA-fragmenten beperken.

"We hebben enzymatische productiemethoden gebruikt om een ​​systeem te creëren dat niet alleen de kwaliteit van de vervaardigde oligonucleotiden verbetert, maar dat het ook mogelijk maakt om de productie op te schalen met behulp van bacteriën om goedkoop grote hoeveelheden DNA-kopieën te produceren, ", zegt mede-ontwikkelaar Björn Högberg van het Swedish Medical Nanoscience Center, onderdeel van de afdeling Neurowetenschappen aan het Karolinska Institutet.

Het proces van bioproductie, waarbij bacteriën worden gebruikt om DNA-sequenties te kopiëren, maakt de vervaardiging van grote hoeveelheden DNA-kopieën mogelijk tegen lage kosten. In tegenstelling tot de huidige methoden voor het synthetiseren van oligonucleotiden, waarbij het aantal fouten toeneemt met de lengte van de reeks, deze nieuwe methode werkt volgens de ontwikkelaars ook goed voor lange oligonucleotiden van enkele honderden stikstofbasen.

De DNA-moleculen worden eerst gevormd als een lange reeks enkelstrengs DNA waarin de sequentie van belang meerdere keren wordt herhaald. De lange streng vormt kleine gebieden die haarspelden worden genoemd, waar de streng zich terugvouwt. Deze haarspelden kunnen vervolgens worden versneden door enzymen, die dienen als een moleculair-biologische schaar die het DNA op geselecteerde plaatsen knipt. Zo kunnen meerdere verschillende oligonucleotiden tegelijkertijd in een perfect uitgebalanceerde combinatie worden geproduceerd, wat belangrijk is als ze moeten worden gekristalliseerd of therapeutisch worden gebruikt.

"Medicijnen op basis van oligonucleotiden zijn al beschikbaar, en het is heel goed mogelijk dat onze methode kan worden gebruikt om zuiverdere en goedkopere versies van deze medicijnen te produceren, ", zegt dr. Björn Högberg.