Sí, definitivamente hay formas de hacer síntesis de genes artificiales en el laboratorio. En 1972, el primer gen fue completamente sintetizado (un ARNt de levadura) por Har Gobind Khorana et al. [1] Esto implicó la síntesis química de 15 segmentos de polidesoxinueleótido (que van de 5 a 20 nucleótidos) y posterior unión covalente (a través de ligasa) de segmentos para crear y unir tres partes para una doble cadena completa. Desde entonces, Herbert Boyer y Alexander Markham sintetizaron con éxito genes codificadores de péptidos y proteínas, respectivamente.
Los genes completos ahora se pueden sintetizar “de novo” (sin necesidad de plantillas de ADN), y muchas compañías ofrecen servicios de síntesis de genes.
Métodos de síntesis estándar actuales:
Oligonucleótidos sintetizados usando nucleósidos fosforamiditas (derivados de la caña de azúcar), agregados uno a la vez. El 5 ‘hidroxilo del producto se desprotege para que se pueda agregar la nueva base. Por lo tanto, la cadena crece 3 ‘a 5’ (que es opuesta a la célula natural). Todos los grupos protectores se eliminan al final. Sin embargo, no es perfecto. El “límite” actual sin arriesgar demasiados errores ronda los 200 pb.
Los oligonucleótidos diseñados pueden prepararse automáticamente en sintetizadores en fase sólida, posteriormente purificarse y conectarse entre sí mediante hibridación / unión específica o usando polimerasa. El paso de síntesis usa ADN ligasa y polimerasa. Es posible ligar nucleótidos superpuestos fosforilados [2]. Además, existe el método Fok I [3] donde los insertos de alrededor de 100 pb pueden clonarse en plásmidos con reparación de rotura de doble cadena oligo dirigida. Directamente del artículo de Mandecki y Bolling:
Los oligonucleótidos diseñados pueden prepararse automáticamente en sintetizadores en fase sólida, posteriormente purificarse y conectarse entre sí mediante hibridación / unión específica o usando polimerasa. El paso de síntesis usa ADN ligasa y polimerasa. Es posible ligar nucleótidos superpuestos fosforilados [2]. Además, existe el método Fok I [3] donde los insertos de alrededor de 100 pb pueden clonarse en plásmidos con reparación de rotura de doble cadena oligo dirigida. Directamente del artículo de Mandecki y Bolling:
Los enfoques de ensamblaje de PCR también se han descrito en la bibliografía [4], que también emplea la conexión de oligonucleótidos mediante hibridación.
¿Cada polipéptido tiene metionina en un extremo?
¿Qué especies de hongos pueden sobrevivir al frío extremo?
Vea este breve video donde el bioingeniero de Stanford Dave Endy analiza este tema:
[1] CIII. Síntesis total del gen estructural para una transferencia de alanina ácido ribonucleico de la levadura
[2] Ciencia
[3] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3265397
[4] Un gen sintético que codifica la proteína fluorescente verde (GFP) es un reportero versátil en Chlamydomonas reinhardtii †.