2.3. Szintetizálás - egyszálú DNS lánc mesterséges előállítása

Ha még nincs DNS láncunk, akkor a gyakorlatban több módszer közül is választhatunk, hogy előállítsunk tetszőleges bázissorrendű egyszálú DNS molekulát. Ebben a kémiai folyamatban a nukleotidokat egyesével fűzzük a már meglevő lánchoz, általában 3'-től 5' irányba haladva. Ehhez az első nukleotid 3' végét rögzítjük. Ezután pedig a már meglevő lánc szabad 5' végének, illetve az egyéb (kapcsolni kívánt vagy éppen nem kívánt) nukleotidok megfelelő időbeli blokkolásával és blokkolásának feloldásával elérhetjük, hogy csak a megfelelő nukleotid tud az adott lépésben a lánchoz tapadni azt kiegészítve. Ez a folyamat automatikusan, szintetizáló robotok segítségével is könnyen megvalósítható. Egyszálú DNS láncot tehát szintetizálhatunk vagyis, mesterségesen előállíthatunk (felépíthetünk), bármilyen bázissorrendben néhány 100 nukleotidot tartalmazó méretig.

Ennek segítségével könnyedén tudunk információt kódolni a DNS molekulákba, ahogy a következő példában megmutatjuk.

1. Példa. Feleljen meg a 0-nak a A, az 1-nek a C, és használjunk elválasztó karaktereknek T nukleotidokat. Minden karakternek feleljen meg a Tx1x2x3x4x5x6x7T kód, ahol x1...x7 {A,C}7 az adott karakter ASCII kódja bináris alakban.

Mivel a kód így elég speciális (pl. a G nem fordul elő ezen a szálon, a T helye pedig teljesen periodikusan fix) könnyű kitalálni, hogy a kettős láncú DNS melyik szála tartalmazza a kódot (és melyik ennek komplementere). Könnyen elkerülhető az, hogy a komplementerláncot tekintsük kódnak és a kódot a komplementerláncnak.

Példaként a kis „a" betűnek megfelelő DNS molekulát mutatjuk:


5'         3' 
  TCCAAAACT 
  AGGTTTTGA 
3'         5'

6. Feladat. Adjuk meg a két szóközt, a „baba", illetve a „DNS" szót kódoló DNS láncot a fent ismertetett kódolási módszernek megfelelően.