Аддитивные технологии

Томские ученые с помощью геномного принтера синтезировали цепочки олигонуклеотидов длиной до 80 оснований

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

Ранее томским ученым удалось синтезировать цепочки длиной до 31 основания. Но для решения многих задач, например для диагностики онкозаболеваний, когда нужно определить поломку гена, которая приводит к раку, необходимы панели с более длинными цепочками.

Нередко 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 длиной в несколько тысяч пар оснований, и собрать их также проще из массива длинных цепочек олигонуклеотидов.

«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 ТУСУРа Руслан Гадиров.

В результате ученым удалось синтезировать более длинные цепочки олигонуклеотидов. Также исследователи экспериментально убедились, что автоматика может проводить все стадии синтеза от начала до конца без участия оператора. Система сама следит за качеством печати и, при необходимости, принимает решение о выполнении операций прочистки дозаторов.

«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», — отметил 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.

Проект по созданию геномного принтера реализован при поддержке Минобрнауки России. Осенью 2021 года ТУСУР стал победителем конкурса Минобрнауки России на создание отечественной приборной базы для генетических технологий. Разработку отечественного геномного принтера, основанного на технологии субмикролитрового дозирования жидкостей, выполняет консорциум из трех томских университетов во главе с ТУСУРом (также — ТГУ и СибГМУ), Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и НИЦ «Курчатовский институт». Индустриальным партнером проекта, обеспечивающим внедрение полученных результатов и производство оборудования для автоматизированного синтеза, является АО «Научно-производственная фирма «Микран».

www.group-telegram.com/us/additiv_tech.com/451

247 viewsJan 13 at 08:25

Томские ученые с помощью геномного принтера синтезировали цепочки олигонуклеотидов длиной до 80 оснований

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

Ранее томским ученым удалось синтезировать цепочки длиной до 31 основания. Но для решения многих задач, например для диагностики онкозаболеваний, когда нужно определить поломку гена, которая приводит к раку, необходимы панели с более длинными цепочками.

Нередко 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 длиной в несколько тысяч пар оснований, и собрать их также проще из массива длинных цепочек олигонуклеотидов.

«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 ТУСУРа Руслан Гадиров.

В результате ученым удалось синтезировать более длинные цепочки олигонуклеотидов. Также исследователи экспериментально убедились, что автоматика может проводить все стадии синтеза от начала до конца без участия оператора. Система сама следит за качеством печати и, при необходимости, принимает решение о выполнении операций прочистки дозаторов.

«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», — отметил 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.

Проект по созданию геномного принтера реализован при поддержке Минобрнауки России. Осенью 2021 года ТУСУР стал победителем конкурса Минобрнауки России на создание отечественной приборной базы для генетических технологий. Разработку отечественного геномного принтера, основанного на технологии субмикролитрового дозирования жидкостей, выполняет консорциум из трех томских университетов во главе с ТУСУРом (также — ТГУ и СибГМУ), Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и НИЦ «Курчатовский институт». Индустриальным партнером проекта, обеспечивающим внедрение полученных результатов и производство оборудования для автоматизированного синтеза, является АО «Научно-производственная фирма «Микран».

BY Аддитивные технологии