Ang Chem Int Ed:科學家首次實現利用連結化學技術合成DNA分子

2020-12-08 生物谷

2014年2月13日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，來自南安普頓大學的研究人員通過研究首次揭示，連結化學或許可以用於對人類活細胞內的DNA進行裝配，連結化學（Click Chemistry）是繼組合化學之後又一給傳統有機合成化學帶來重大革新的合成技術，相關研究刊登於國際雜誌Angewandte Chemie International Edition上，該項研究為利用純粹的化學方法進行基因合成提供了一條新的道路。

Jeremy Blaydes教授表示，人類細胞可以沿著DNA鏈準確閱讀DNA的信息，本文中我們利用連結化學通過連接寡核苷酸分子合成了新型的人工DNA分子；這種連結化學技術效率較高，而且其相比傳統的裝配DNA的方法具有較多優勢（傳統方法是利用DNA合成、PCR擴增以及連接酶相結合的方式來裝配DNA）。

Tavassoli博士表示，DNA骨架是由許多的五碳糖分子和磷酸基組成，其可以利用磷酸二酯鍵將核苷酸分子連接「縫合」，連結化學的技術可以利用疊氮化銅催化炔環加成反應來高效快速地將修飾好的DNA分子進行縫合連接，這項研究就可以幫助研究者替換掉原先利用酶類方法來合成DNA，這無疑是DNA合成技術領域的又一次飛躍。

最後，來自斯克裡普斯研究所的研究者Barry Sharpless表示，這是合成領域的又一次突破，未來我們或許就可以利用化學技術來操縱自然並且改變萬物的屬性了。（生物谷Bioon.com）

Transcription of Click-Linked DNA in Human Cells†

Dr. Charles N. Birts2,‡, Dr. A. Pia Sanzone1,‡, Dr. Afaf H. El-Sagheer3,4, Dr. Jeremy P. Blaydes2, Prof. Tom Brown4, Dr. Ali Tavassoli1,2,*

Click DNA ligation promises an alternative to the current enzymatic approaches for DNA assembly, with the ultimate goal of using efficient chemical reactions for the total chemical synthesis and assembly of genes and genomes. Such an approach would enable the incorporation of various chemically modified bases throughout long stretches of DNA, a feat not possible with current polymerase-based methods. An unequivocal requirement for this approach is the biocompatibility of the resulting triazole-linked DNA. The correct function of this unnatural DNA linker in human cells is demonstrated here by using a click-linked gene encoding the fluorescent protein mCherry. Reverse transcription of mRNA isolated from these cells and subsequent sequencing of the mCherry cDNA shows error-free transcription. Nucleotide excision repair (NER) is shown to not play a role in the observed biocompatibility by using a NER-deficient human cell line. This is the first example of a non-natural DNA linker being functional in a eukaryotic cell.

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