Ricerca pubblicata questa settimana in Nanotecnologia della natura mostra un nuovo metodo di movimento controllato da enzimi di un singolo filamento di DNA attraverso un nanoporo proteico. La carta, dai ricercatori dell'Università della California Santa Cruz (UCSC), rappresenta un passo fondamentale verso il sequenziamento dei filamenti di DNA a nanopori.
La pubblicazione descrive l'osservazione del DNA a singolo filamento (ssDNA) mentre trasloca attraverso un nanoporo proteico, alfa emolisina (AHL). Il movimento del ssDNA è stato controllato dalla replicazione facilitata dalla polimerasi di singole molecole di DNA. Questo movimento potrebbe essere avviato sotto controllo elettronico. È stato dimostrato che l'attività della polimerasi è bloccata in soluzione quando il ssDNA non si trovava all'apertura del nanoporo, tuttavia la cattura del filamento da parte del poro rimuove un filamento bloccante di nucleotidi e consente alla polimerasi di funzionare sul filamento intrappolato.
I ricercatori UCSC stanno collaborando con Oxford Nanopore Technologies Ltd nello sviluppo di una nuova generazione di dispositivi elettronici, tecnologia di sequenziamento del DNA a singola molecola. Nel metodo del "sequenziamento del filamento", la corrente attraverso un nanoporo viene misurata quando un polimero di DNA passa attraverso quel poro. I cambiamenti in questa corrente sono usati per identificare le basi del DNA sulla molecola del DNA, in sequenza. Questo documento affronta una sfida chiave per il sequenziamento del filamento di DNA:controllo fine della traslocazione del filamento di DNA attraverso il nanoporo, a una velocità che è coerente e sufficientemente lenta da consentire l'identificazione accurata delle singole basi del DNA. Il Nanotecnologia della natura il lavoro mostra per la prima volta che il movimento di un filamento può essere controllato utilizzando un feedback elettronico e che un enzima può muovere un filamento contro un campo mentre si trova sopra il nanoporo.
"Le tecniche descritte in questo documento sono un progresso verso l'elettronica, sequenziamento del DNA di una singola molecola di filamenti di DNA", ha affermato il ricercatore professor Mark Akeson dell'Università della California, Santa Cruz. "Il controllo elettronico della traslocazione del DNA attraverso un nanoporo proteico è un obiettivo scientifico verso il quale ci impegniamo da anni e questi metodi stanno ora formando la base per ulteriori lavori nei nostri laboratori. Siamo entusiasti della nostra collaborazione con Oxford Nanopore, la cui strategia parallela di rilevamento dei nanopori è impressionante".
