Biotechnologen van de Universiteit van Lund hebben een nieuwe supersnelle afleestechniek voor DNA uitgevonden. Daarover schrijven ze onder leiding van Henrik Flyvbjerg in de nieuwste editie van Proceedings of the National Academy of Sciences Early Online Edition. Bijzonder aan het Zweedse onderzoek is dat je het DNA zo in het nieuwe apparaat kunt mikken, en dat je voor het aflezen maar twee uur hoeft te wachten. De methode werkt goed, maar is nog niet superprecies.
Planten, dieren en mensen bewaren het belangrijkste deel van hun eigenschappen in hun DNA. Het DNA-molecuul is simpel gezegd een aaneenschakeling van vier verschillende moleculen, ook wel basen genaamd, die onderzoekers graag met de codeletters T, A, G en C beschrijven. De volgorde waarin die letters in het DNA voorkomen, bepaalt wat voor eigenschappen een plant, bacterie dier of mens heeft. Wie tegenwoordig ziektes wil genezen of landbouw wil verbeteren, moet DNA kunnen begrijpen. En dus staat het aflezen van die letters tegenwoordig hoog op het prioriteitenlijstje van menig onderzoeker.
Geen toeval dus dat anno 2010 nieuwe DNA-ontrafelmethoden als paddenstoelen uit de grond schieten. Momenteel lezen de meeste DNA-analyse-apparaten de code zo slecht af, dat je veel kopieën van hetzelfde stuk DNA nodig hebt om met enige zekerheid een betrouwbare meting te krijgen. Dat gaat vaak gepaard met lange, dure wachttijden en het stuk knippen van het oorspronkelijke DNA. En stuk knippen is natuurlijk zonde. Vooral als je een zeldzaam stuk DNA wilt lezen: die ben je dan voorgoed kwijt. Veel nieuwe methoden, waaronder ook de Zweedse methode van deze week, richten zich op het aflezen van DNA zonder het te hoeven vermenigvuldigen of stuk te knippen.
De nieuwe afleesmanier werkt zo. Om het DNA af te lezen stoppen de wetenschappers het in een microscopisch klein kanaaltje. Daarna smelten ze het DNA en lezen het af. Dat idee berust op een oude ontdekking, inmiddels bijna dertig jaar terug. De ontdekking: als je DNA verhit, smelten sommige delen eerder dan andere. Om precies te zijn smelten delen waarin vaak de codeletters T en A voorkomen bij een lagere temperatuur dan delen die rijk aan de letters C en G zijn.
Doordat het DNA in een piepklein kanaaltje is geperst valt dit verschil in smeltgedrag goed te zien: het DNA rekt zich uit in een duidelijk meetbaar patroon. Met een elektronenmicroscoop fotografeerden de Zweden dat patroon, voerden het aan een computer, en maakten daaruit de DNA-code op.
De DNA-moleculen reizen door Zweedse kanaaltjes.
De techniek werkt goed maar is nog niet erg precies, zo schrijven de Zweden. Voorlopig is hij vooral goed om grote gedeelten DNA snel met elkaar te kunnen vergelijken, zoals menselijke chromosomen. Een grove vergelijking van alle menselijke chromosomen is handig om snel erfelijke aanleg voor ziekten te vinden, maar duurt nu nog meestal 24 uur, aldus de Zweden. Met hun methode wordt dat maar 2 uur.
Bronnen
Henrik Flyvbjerg, e.a., Single-molecule denaturation mapping of DNA in nanofluidic channels. PNAS Early Online Edition, Juli 2010.
Lees ook
- Nano-scanner voor DNA (Kennislink)
- Nano-scanner herkent binaire DNA-code (Kennislink)
- Eén voor allen, en DNA voor één (Kennislink)
Meer biotechnologie op Ditisbiotechnologie.nl