Sneller DNA bouwen met getemd enzym

Als wetenschappers DNA nodig hebben voor hun onderzoek, bestellen ze dat vaak bij speciale bedrijfjes. DNA bestaat uit lange strengen van verschillende bouwstenen, oftewel nucleotiden, die deze bedrijfjes een voor een in elkaar zetten tot een lange streng DNA. Dit proces kost al gauw een paar dagen tot weken en het blijkt lastig om lange strengen zonder fouten te maken. Er zit voor de onderzoekers dus niks anders op dan lang te wachten voor ze verder kunnen met hun onderzoek. Maar als het aan wetenschappers van de universiteit van Berkeley in de Verenigde Staten ligt, gebruiken we binnenkort een nieuwe en veel snellere methode. De onderzoekers weten met een enzym de dagenlange wachttijd te reduceren tot slechts een paar uur.

Oude techniek

DNA-bedrijven gebruiken op dit moment een 35 jaar oude techniek van Marvin Caruthers en zijn collega’s. Tijdens dit proces pakken ze de vier bouwstenen van DNA – adenine, guanine, thymine en cytosine – en plakken er een fosforamidiet-beschermgroep aan die zorgt dat ze niet meteen gaan reageren. Vervolgens verwijderen ze die beschermgroep bij de bouwsteen die ze aan de streng willen plakken. Dit proces is inmiddels helemaal geautomatiseerd, maar omdat ze de reactieve delen van de nucleotiden steeds moeten afschermen kost het al met al nog steeds een dag om een korte streng DNA te maken.

Promovendus Sebastian Palluk en student Dan Arlow van het Joint BioEnergy Institute in Berkeley wilden dit proces versnellen en keken daarom naar het enzym TdT. Dit enzym bouwt in verschillende cellen in de natuur snel DNA op. “Het probleem is dat TdT normaal gesproken zo snel werkt dat we het niet kunnen controleren”, laat Palluk per mail weten. “Dan lukt het niet om in een specifieke volgorde je DNA op te bouwen.”