In Californië is een lab op een chip gepresenteerd dat automatisch pakketjes genen assembleert om uit te proberen in micro-organismen. Dat gaat veel sneller dan wanneer je ze één voor één zelf moet maken, schrijven onderzoekers van het Sandia-lab in ACS Synthetic Biology.

Binnen de synthetische biologie zou zo’n chip drempelverlagend moeten werken. De pakketjes in kwestie, zogeheten plasmides, ontstaan door verschillende DNA-fragmenten aan elkaar te breien. Zet je zo’n plasmide in een bacterie, dan gaat hij dat DNA net zo ijverig uitlezen als zijn eigen genoom en krijgt hij er dus een aantal functies bij.

Dat wil zeggen: als het goed is. Vaak moet je een hele reeks plasmiden met wisselende samenstellingen uitproberen voordát het goed is, en met de huidige lab-apparatuur kost de assemblage van die plasmiden vrij veel tijd en moeite.

De chip moet dat gemakkelijk maken. Hij bevat een aantal vloeistofreservoirs, die elk een ander DNA-fragment bevatten. Met behulp van elektrische velden kun je vloeistofdruppeltjes uit die reservoirs in elke gewenste volgorde naar het uiteinde van de chip sluizen, waar de DNA-fragmenten in die volgorde aan elkaar worden gezet. Tot slot wordt het plasmide op de chip in contact gebracht met een gastheercel, waarvan het membraan tijdelijk doorlaatbaar is gemaakt door middel van een stroomstoot.

Volgens Steve Chih, Anup Singh en collega’s werkt het nog niet feilloos maar komt er in 95 procent van de gevallen een plasmide met exact de juiste DNA-sequentie uit.

Ze hebben het gedemonstreerd met een chip die vier verschillende genen bevatte én vier verschillende promotoren om die genen te activeren. In recordtijd konden ze alle zestien mogelijke combinaties van gen en promotor uitproberen op zowel coli’s als gistcellen.

De volgende stap is om een chip te bouwen die in één keer honderden of zelfs duizenden verschillende plasmides kan maken, zodat je écht serieus aan high-throughput synthetische biologie kunt gaan doen. Shih ziet aankomen dat je dan een probleem krijgt met de bedrading van de elektrodes, maar hij denkt dat wel te kunnen oplossen door een aantal chips te stapelen tot een 3D-model.

bron: C&EN