Nghiên cứu dùng bạc để 'cắt - nối' ADN do nhóm của GS Hiroshi Abe và trợ lý giáo sư Masahito Inagaki tại Đại học Nagoya, phối hợp với GS Natsuhisa Oka của Đại học Gifu, thực hiện. Công trình được công bố trên tạp chí Nucleic Acids Research. 

Trong công nghệ di truyền, muốn tạo một đoạn ADN mới, các nhà khoa học thường phải cắt vật liệu di truyền tại những vị trí xác định, sau đó ghép các mảnh mong muốn lại với nhau.

Công cụ quen thuộc là các enzyme cắt giới hạn, hoạt động như những chiếc kéo phân tử. Tuy nhiên, mỗi loại enzyme chỉ nhận biết một số trình tự nhất định trên ADN. Sau khi cắt, chúng cũng thường tạo ra những đoạn nhô ra ngắn ở hai đầu gọi là "đầu dính", làm giới hạn khả năng thiết kế và ghép nối ADN.  

Nhóm nghiên cứu Nhật chọn một cách khác là sử dụng hạt nano bạc để kích hoạt phản ứng cắt tại những vị trí đã được biến đổi hóa học từ trước.

Không đồng nghĩa các hạt bạc có thể tự tìm đến một gen bất kỳ rồi cắt. Nhà nghiên cứu vẫn phải xác định trước vị trí mong muốn và đưa vào đó một liên kết hóa học đặc biệt. Bề mặt hạt nano bạc sau đó thúc đẩy phản ứng phá vỡ liên kết, tạo ra hai đầu ADN có thể tiếp tục được ghép nối. 

Ý tưởng dùng bạc tác động lên ADN đã xuất hiện từ đầu những năm 1990. Khi đó, các nhà khoa học phát hiện ion bạc có thể cắt một số ADN được biến đổi hóa học nhưng bạc cũng dễ bám vào ADN và làm vật liệu này kết tủa, làm cho việc thu hồi sản phẩm gặp khó khăn. 

Nhóm Đại học Nagoya khắc phục hạn chế này bằng hạt nano bạc. Khi phủ thêm polyethylene glycol - một loại polymer giúp các hạt ổn định và phân tán tốt hơn - khả năng cắt ADN tăng đáng kể. 

Với phương pháp dùng hạt nano bạc, các nhà khoa học có thể thiết kế những đầu dính dài hơn. Đầu dính càng dài, hai mảnh ADN tương thích càng có nhiều vị trí để nhận diện và bắt cặp với nhau. 

Đại học Nagoya cho biết kỹ thuật mới giúp hiệu quả lắp ráp ADN cao hơn từ 2 đến 5 lần so với phương pháp dùng enzyme cắt giới hạn trong các thử nghiệm của nhóm. 

Theo Masahito Inagaki, phương pháp này trong tương lai có thể hỗ trợ việc tạo những đoạn ADN lớn hơn, từ đó phục vụ nhiều hướng nghiên cứu trong công nghệ sinh học và y sinh.

Tuy nhiên, kỹ thuật hiện vẫn ở giai đoạn phòng thí nghiệm. Nhóm mới chứng minh khả năng ghép hiệu quả hai đoạn ADN. 

Inagaki cho biết bước tiếp theo là kiểm tra liệu phương pháp có thể ghép nhiều đoạn cùng lúc hay không. Giá trị trước mắt của phát hiện nằm ở việc mở thêm một cách cắt và ghép ADN linh hoạt hơn, đặc biệt tại những vị trí mà các enzyme truyền thống khó đáp ứng.

Bất ngờ phát hiện ADN người 2.000 năm tuổi trên vách hang động

Nhóm nghiên cứu quốc tế phát hiện ADN người cổ đại trong các lớp khoáng trên vách hang, mở hướng nghiên cứu mới về thời tiền sử.