Bilgisayar teknolojilerinin temel bileşeni olan silisyum çipler son yıllarda biyolojik uygulamalarda da (örneğin DNA dizilerini okuma, nöron sinyallerini kaydetme) kullanılmaya başlandı. Harvard Üniversitesinden araştırmacıların liderliğindeki bir ekip aynı altyapıyı DNA sentezlemek için kullandı. Araştırmacılar çipin üzerinde, her biri 39 nükleotid uzunluğunda olan 64 farklı DNA dizisini aynı anda üretti. Günümüzde DNA sentezinde çoğunlukla organik çözücülere ihtiyaç duyulurken bu yöntemde sentez, enzimler kullanılarak sulu ortamda gerçekleştiriliyor. Daha önce benzer enzimatik yöntemlerde aynı anda yaklaşık bir düzine DNA dizisi sentezlenebilmişti.
Bu teknolojide DNA’yı oluşturan nükleotidler zincire tek tek ekleniyor. Her yeni eklenen nükleotidde zincirin yanlışlıkla uzamasını önleyen kimyasal bir grup bulunuyor. Ortamın pH’sı düşürülerek yani ortam daha asidik hâle getirilerek engelleyici grup uzaklaştırılıyor ve yeni nükleotidin zincire eklenmesi sağlanıyor. Geliştirilen yöntemde çipin üzerindeki 64 farklı noktada paralel olarak DNA sentezi gerçekleştirilebiliyor. Ancak paralel sentezde pH’nın sadece yeni nükleotidin ekleneceği noktada düşürülmesi gerekiyor. Araştırmacılar bu zorluğu aşmak için elektrokimyasal yöntemlerden yararlandı. Her sentez noktasında bulunan halka şeklindeki iki elektrot sayesinde yalnızca seçilen noktadaki asitlik artırılabiliyor.
Araştırmacılar ürettikleri DNA dizilerini kullanarak 169 baytlık bir metni kodladı. Bu, geliştirilen yöntemin gelecekte DNA tabanlı veri depolamada kullanılma potansiyelini ortaya koyuyor. Henüz kullanıma hazır olmasa da yöntem, DNA sentezinin organik çözücülere ihtiyaç duymadan, sulu ortamda ve küçük ölçekli elektronik sistemlerle gerçekleştirilmesi için önemli bir adım.
Kaynak:
