DNAsyntesen

DNAsyntesen refererer til processer, der producerer DNA. I biologi betegner udtrykket ofte DNA-replikation, kopiering af hele genetiske materiale før celledeling. I bioteknologi omfatter DNAsyntesen også kemisk syntetisering af DNA-sekvenser i laboratoriet, fra korte oligomerer til hele gener og større konstrukturer.

DNA-replikationen er semikonservativ og foregår som en orden af enzymer og mellemprodukter i et replikationsudløft kaldet replikationsgaffen. Helikase åbner dobbelthelixen, og enkeltstrengbindende proteiner stabiliserer de eksponerede strenge. Primase sætter RNA-primerer, og DNA-polymerase bygger den nye DNA-streng i retningen 5'→3'. Den førende streng syntetiseres kontinuerligt, mens den sene streng dannes i Okazaki-fragmenter, som kobles sammen af ligase. RNA-primerne fjernes og erstattes af DNA. Fejl rettes gennem proofreading af polymerasen og andre reparationssystemer. I prokaryoter findes som regel én oprindelse, mens eukaryoter har mange og organiseres i kromosomer. Ved enden af lineære kromosomer kræves telomerase til vedligeholdelse af telomererne. Replikationen sikrer, at begge datterceller får en identisk kopi af genomet, hvilket er afgørende for celledeling og vækst.

Laboratorie-DNAsyntese omfatter kemisk syntetisering af DNA via fosforamidit-teknik. Automatiserede synthesere bygger korte oligomerer (typisk op til nogle hundrede baser). Længere sekvenser samles ofte med metoder som Gibson-assembly, Golden Gate eller overlap-extensions. Kvalitetskontrol foregår ved sekventering. Anvendelser inkluderer genetik og funktionel genomik, syntetisk biologi, udvikling af terapeutiske produkter og dataopbevaring i DNA. Etiske og regulatoriske overvejelser om sikkerhed og misbrug følger også feltet.