Sequências curtas de DNA sintetizadas quimicamente são ingredientes extremamente importantes com inúmeras utilizações em laboratórios de pesquisa, hospitais, e na indústria, como no método para identificar COVID-19. Fosforamiditas são blocos de construção necessários na produção de sequências de DNA, mas eles são instáveis, e quebrar rapidamente. Ph.D. Alexander Sandahl (grupo do professor Kurt Gothelf, Aarhus University) tem, em colaboração com um pesquisador do grupo do professor Troels Skrydstrup, desenvolveu uma nova maneira patenteada de fabricar de forma rápida e eficiente os blocos de construção instáveis ​​imediatamente antes de serem usados, e assim agilizar a produção de DNA.

As sequências de DNA produzidas também são chamadas de oligonucleotídeos. Estes são amplamente usados ​​para identificação de doenças, para a fabricação de drogas à base de oligonucleotídeos, e para várias outras aplicações médicas e biotecnológicas.

A alta demanda por oligonucleotídeos, portanto, requer um método automatizado eficiente para sua produção química. Este processo se baseia em fosforamiditos, que são compostos químicos que têm a desvantagem de serem instáveis, a menos que sejam armazenados a -20 graus Celsius ideais.

Os instrumentos usados ​​para a síntese de DNA não são capazes de resfriar os fosforamiditos, e, conseqüentemente, é inevitável que alguns deles se degradem após serem adicionados ao instrumento.

Evitando a degradação indesejada de ingredientes importantes

O professor Kurt Gothelf e o professor Troels Skrydstrup estão liderando um grupo de pesquisa em química orgânica, que trabalharam juntos para desenvolver uma tecnologia relativamente simples, mas eficiente, em que a produção de fosforamiditos pode ser automatizada e integrada diretamente no instrumento para a síntese de DNA.

Isso evita a síntese manual destes, o que normalmente levaria até 12 horas, bem como o problema de armazenamento de fosforamiditos instáveis. O grupo de Gothelf contribuiu com sua experiência em síntese automatizada de DNA e o grupo de Skrydstrup contribuiu com seu know-how com reações químicas que ocorrem em líquidos fluindo continuamente (química de fluxo).

"Tem sido uma colaboração muito gratificante, que é precisamente um dos valores fundamentais da iNANO, "diz Kurt Gothelf, que acrescenta "e também gostaria de atribuir a Alexander Sandahl uma grande parte do crédito pelo sucesso deste projeto, como ele estabeleceu a colaboração e desenvolveu e concretizou uma grande parte das idéias para o projeto. "

Os resultados acabam de ser publicados na revista. Nature Communications .

No método de produção de fosforamiditos, nucleosídeos (materiais de partida) são lavados através de um material sólido (resina), que pode ser potencialmente totalmente integrado em um processo automatizado no instrumento para a síntese de DNA. A resina garante que os nucleosídeos sejam fosforilados rapidamente, em que os nucleosídeos são convertidos em fosforamiditos em poucos minutos. Da resina, os fosforamiditos são automaticamente despejados na parte do instrumento responsável pela síntese do DNA.

Isso evita a degradação dos fosforamiditos, porque são produzidos pela primeira vez antes de serem usados ​​(sob demanda), de uma forma mais rápida, forma mais eficiente baseada em fluxo que pode ser potencialmente automatizada e operada por não químicos.