Künstliche DNA

Künstliche DNA (auch synthetische DNA) bezeichnet DNA, die nicht natürlich vorkommt. Sie kann durch verschiedene Methoden der DNA-Synthese erzeugt werden, wie die Phosphoramidit-Synthese (bei Oligonukleotiden), die Polymerasekettenreaktion (bei Polynukleotiden mit existierender Vorlage) oder die künstliche Gensynthese (bei Polynukleotiden ohne existierende Vorlage). Zur künstlichen DNA gehören neben naturidentischer synthetischer DNA auch synthetische DNA-Analoga wie beispielsweise LNA und PNA. Ebenso werden synthetische Desoxyribozyme zu künstlicher DNA gerechnet.

Anwendungen

Synthetische DNA wird zu Zwecken der Forschung oder der DNA-Eigentumsmarkierung eingesetzt. Außerdem wird am Einsatz künstlicher DNA als Speichermedium geforscht.

Regulierung

Der Bereich ist nur wenig reguliert. In den USA gibt es seit 2010 freiwillige Vorgaben des International Gene Synthesis Consortium. Diesen Regeln unterwerfen sich ca. 80 % der Firmen. Es sind aber Bestrebungen zu sehen, stärkere Regeln vorzugeben (Securing Gene Synthesis Act). Hintergrund ist, dass 2017 ein kanadischer Forscher demonstrierte, wie er nur durch Bestellungen von DNA-Sequenzen bei entsprechenden Firmen einen Pferdepocken-Virus bauen konnte.

Siehe auch

• DNA-Computer
• Synthetische Biologie

Literatur

• Randall A. Hughes: Synthetic DNA. Springer New York, 2018, ISBN 978-1-4939-8170-0.
• Dan Luo: Synthetic DNA Delivery Systems. Springer Science & Business Media, 2003, ISBN 978-0-306-47701-0, S. 13.
• Yury E. Khudyakov: Artificial DNA. CRC Press, 2002, ISBN 978-1-4200-4016-6.

Einzelnachweise

1. ↑ R. A. Hughes, A. D. Ellington: Synthetic DNA Synthesis and Assembly: Putting the Synthetic in Synthetic Biology. In: Cold Spring Harbor perspectives in biology. Band 9, Nummer 1, Januar 2017, doi:10.1101/cshperspect.a023812, PMID 28049645, PMC 5204324 (freier Volltext).
2. ↑ A. Grajkowski, J. Cieślak, S. L. Beaucage: A High-Throughput Process for the Solid-Phase Purification of Synthetic DNA Sequences. In: Current protocols in nucleic acid chemistry. Band 69, 06 2017, S. 10.17.1–10.17.30, doi:10.1002/cpnc.31, PMID 28628204, PMC 5568675 (freier Volltext).
3. ↑ R. D’Agata, G. Spoto: Artificial DNA and surface plasmon resonance. In: Artificial DNA, PNA & XNA. Band 3, Nummer 2, 2012 Apr-Jun, S. 45–52, doi:10.4161/adna.21383, PMID 22821257, PMC 3429530 (freier Volltext).
4. ↑ S. K. Silverman: Catalytic DNA: Scope, Applications, and Biochemistry of Deoxyribozymes. In: Trends in Biochemical Sciences. Band 41, Nummer 7, 07 2016, S. 595–609, doi:10.1016/j.tibs.2016.04.010, PMID 27236301, PMC 4930396 (freier Volltext).
5. ↑ D. S. Lee, H. Qian, C. Y. Tay, D. T. Leong: Cellular processing and destinies of artificial DNA nanostructures. In: Chemical Society reviews. Band 45, Nummer 15, August 2016, S. 4199–4225, doi:10.1039/c5cs00700c, PMID 27119124.
6. ↑ Y. H. Lau, F. Stirling, J. Kuo, M. A. Karrenbelt, Y. A. Chan, A. Riesselman, C. A. Horton, E. Schäfer, D. Lips, M. T. Weinstock, D. G. Gibson, J. C. Way, P. A. Silver: Large-scale recoding of a bacterial genome by iterative recombineering of synthetic DNA. In: Nucleic acids research. Band 45, Nummer 11, Juni 2017, S. 6971–6980, doi:10.1093/nar/gkx415, PMID 28499033, PMC 5499800 (freier Volltext).
7. ↑ Andreas Ulrich: Britische Wundertinktur. In: Der Spiegel. Nr. 11, 2009, S. 60 (online – 18. Oktober 2009). 
8. ↑ Michael Vogel: DNA statt DVD. In Bild der Wissenschaft. Nr. 5, 2021, S. 66.
9. ↑ Biochemisch hart codiert. In c’t. Nr. 11, 2021, S. 48 (online, abgerufen am 15. Mai 2021).
10. ↑ The US Is Cracking Down on Synthetic DNA,Emily Mullin in Wired