关键词: DNA
美国纽约罗克菲勒大学的戴特•布朗和同事发明了一种自动复制DNA的新手段。该手段利用热液体对流特性,能迅速加快生成DNA多核苷酸链的链式反应,从而快速进行DNA复制。
据10月15日《自然》杂志网络版介绍,布朗他们的原型系统复制DNA的速度比常规复制方法快4倍,在不到30分钟内就能将单一DNA多核苷酸链复制出10万个。据悉,采用对流手段的快速现场DNA分析仪可以做得十分小巧,它能放进衣服口袋,并方便地应用于基因筛选和法医鉴定等。在这些场合中,为了从微小的样品中获得足以用于分析的数量,经常需要进行DNA复制。
通常,DNA复制发生在生命体中细胞每次分裂的时候。细胞中DNA复制过程由DNA聚合酶完成。20世纪80年代,科学家寻找到了人工复制DNA的聚合酶链式反应(PCR)法。随即,人工DNA复制成为遗传分析和生物技术中最重要的手段之一。
布朗他们的新手段基于PCR法,但其聪明之处是他们将PCR“限定”在5毫米宽、底部加热的圆形腔中进行。在这种情况下,液体出现了对流现象,温度高的液体从腔的中部上升,流向边缘,并在那里冷却和沉积。
实验中,腔内液体中的DNA在受热时解凝,并流动到圆形腔温度较低的边缘。在这里,聚合酶复制解开了的DNA链,这些单链随后结成双链(DNA)。然而,在对流的作用下,新组合成的双链又来到腔的中部受热解开,重复上述的过程。于是,DNA在圆形腔中被迅速复制。
2002年,密歇根大学的研究人员首次提出了类似的方法。但是,当时他们实验中的对流太强并相当混乱,因此产生的DNA链混杂不纯。