p Pesquisa publicada esta semana em JACS ( Jornal da American Chemical Society ) mostra a translocação contínua e controlada de um polímero de DNA de fita simples (ssDNA) através de um nanoporo de proteína por uma enzima DNA polimerase. O artigo de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (UCSC) fornece a base para um motor molecular, um componente essencial do sequenciamento de cadeia usando nanoporos. Pesquisadores da UCSC estão colaborando com a empresa britânica Oxford Nanopore Technologies, desenvolvedores de uma tecnologia de sequenciamento de DNA nanopore. p A nova pesquisa avança trabalhos anteriores mostrando que o DNA pode ser movido através de um nanoporo usando uma polimerase. O movimento do DNA no estudo anterior era realizado por uma série de polimerases e exigia uma eletrônica complexa para o controle. As melhorias observadas no artigo JACS incluem técnicas para permitir o movimento contínuo de ssDNA, dando um sinal ininterrupto quando a fita foi movida através do nanopore em tempo real. O construto enzima-nanoporo era ativo e mensurável em um campo eletrônico constante sem eletrônicos complexos.

p A iniciação controlada do processamento da polimerase no local do complexo nanoporo-enzima permitiu a medição sequencial de múltiplas moléculas de ssDNA usando uma única configuração experimental. Além disso, a polimerase exibiu ligação tenaz com o polímero de DNA, ao contrário de enzimas anteriores pesquisadas em condições semelhantes. Estes resultados demonstram que as qualidades da polimerase de DNA phi29 são proporcionais a uma tecnologia de sequenciamento de fita.

p No método de 'sequenciamento de fita' de sequenciamento de DNA nanopore, a corrente iônica através de um nanoporo de proteína é medida e as interrupções de corrente usadas para identificar bases em um polímero ssDNA em sequência, à medida que transloca o poro. Dois desafios principais para este método são:a engenharia de um nanoporo para permitir a identificação de bases individuais quando um polímero ssDNA atravessa o poro e um mecanismo para controlar a translocação de ssDNA em uma velocidade consistente e apropriada para permitir a identificação de bases por meio de medições eletrônicas. As técnicas de translocação descritas neste artigo são compatíveis com a tecnologia de identificação de base que está sendo realizada nos laboratórios da Oxford Nanopore Technologies e seus colaboradores.

p "Este trabalho com a polimerase phi29 nos permitiu fazer progressos importantes em um elemento-chave do sequenciamento de fita de DNA, "disse o investigador Professor Mark Akeson, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. "Embora o trabalho anterior tenha mostrado que o controle da translocação era possível em teoria, este trabalho mostra que o controle da translocação de DNA é alcançável em condições compatíveis com uma tecnologia de sequenciamento eletrônico. Esperamos continuar a colaborar com a Oxford Nanopore para realizar essa pesquisa. "

p "O método de sequenciamento de DNA usando um nanopore foi estudado por muitos anos, mas este artigo mostra pela primeira vez que o DNA pode ser translocado por uma enzima usando métodos que são consistentes com uma tecnologia eletrônica de alto rendimento, "disse o Dr. Gordon Sanghera, CEO da Oxford Nanopore. "Estamos entusiasmados com este trabalho e seu potencial quando associado a desenvolvimentos recentes adicionais na identificação de bases de DNA em fitas de DNA, o outro elemento crítico para o sequenciamento de filamentos. "