Nieuws

Chipmachine bakt DNA

DNA-sequenties zijn nu zo snel te synthetiseren dat gebruik als data-opslag een serieuze optie wordt.

Met dank aan de halfgeleiderindustrie, schrijven George Church en collega’s van het Wyss Institute in Nature Communications. Als bewijs hebben ze de eerste twee maten van het muziekje van Super Mario opgeslagen in DNA, volgens een eerder bedacht coderingssysteem. De 110 bits bleken inderdaad afspeelbaar. De illustratie laat zien hoe het ongeveer werkt.

Van de halfgeleiderbranche leende Church een digital micromirror device (DMD), waarmee je een oppervlak kunt belichten met uv-licht. Elke pixel is daarbij afzonderlijk in en uit te schakelen, zodat je niet met vooraf gemaakte maskers hoeft te werken.

De DNA-synthese vertrouwt hij toe aan terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT), een natuurlijk enzym dat botweg elke streng verlengt met elk nucleotide dat toevallig beschikbaar is. Om te functioneren heeft TdT een metaalion zoals Co2+ nodig als cofactor. En de truc is dat je die ionen het grootste deel van de tijd opgesloten houdt in DMNP-EDTA, een uv-gevoelig ‛kooitje’.

Als reactor dient een glasplaatje met een reeks putjes. Op de bodem van elk putje leg je de beginstukken van je DNA-strengen vast. Je doet er een oplossing bij van TdT, gekooid Co2+ en één type nucleotide. En dan belicht je met je DMD de onderzijde van elk putje, waarin dat nucleotide de volgende ‛letter’ moet vormen. Alleen daar laat DMNP-EDTA zijn Co2+ los, zodat TdT zijn werk kan doen. Na 10 tot 20 s, de tijd die ongeveer nodig is om één nucleotide aan het DNA te zetten, schakel je het uv-licht uit waarna DMNP-EDTA het Co2+ meteen weer vangt. Daarna spoel je de reactanten weg en vervangt ze door verse, met een volgend nucleotide. Door om de beurt A’s, T’s, C’s en G’s toe te voegen en selectief te belichten, bouw je in elk putje een andere sequentie op.

Vergeleken met de omslachtige organisch-chemische procedures die nu nog dienen voor DNA-synthese, zou het veel sneller moeten werken. Bovendien kun je volgens Church veel langere strengen in één keer maken. 

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!