Уровень: Продвинутый (магистранты, аспиранты, исследователи)
Цель: Научить студентов находить и исправлять ошибки в синтезированных генах — распространённую проблему при заказе ДНК у коммерческих поставщиков. Это критически важно для создания функциональных генетических конструкций.
Основные этапы и методы:
- Секвенирование синтезированного гена
- Выявление несоответствий (делеций, инсерций, замен нуклеотидов).
- Планирование коррекции
- Выбор метода редактирования в зависимости от типа ошибки и её локализации.
- Асимметричная ПЦР
- Используется для внесения точечных изменений с помощью одного длинного и одного короткого праймера.
- Получение одноцепочечной ДНК с нужной мутацией, которая затем служит матрицей для восстановления двойной спирали.
- Overlap-ПЦР (сплайсинг по перекрытию)
- Два или более ПЦР-фрагмента с перекрывающимися концами амплифицируются отдельно, затем «сшиваются» в одну молекулу без лигазы.
- Позволяет вносить множественные изменения или заменять целые участки.
- Клонирование отредактированного гена и верификация
- Повторное секвенирование для подтверждения точности коррекции.
Приобретаемые навыки:
- Анализ последовательностей ДНК
- Продвинутые методы ПЦР-редактирования
- Планирование генетических конструкций
- Решение проблем, возникающих при работе с синтетической биологией
Научная и образовательная ценность:
Этот набор развивает инженерное мышление в молекулярной биологии. Он особенно актуален в эпоху синтетической биологии, где точность последовательности ДНК — залог успеха эксперимента. Студенты учатся не просто использовать готовые инструменты, а «чинить» и улучшать их на молекулярном уровне.