Công cụ giúp tổng hợp gene tức thì

Hiện nay, muốn tạo ra một gene mới – chẳng hạn để giúp cà chua kháng sâu bọ tốt hơn, hay nhằm tạo ra một đội quân siêu chiến binh – thì thường rất lâu và tốn kém. Quá trình tổng hợp DNA thường nhờ vào sự bổ sung các ba-zơ – thành phần căn bản cấu thành nên mã di truyền. Tuy nhiên, quá trình này có thể thất bại và nguyên liệu thường bị thiếu hụt sau khi tổng hợp được khoảng 200bp (đoạn mã hóa rất ngắn trong định nghĩa về di truyền học). Nếu muốn tổng hợp được gene dài hơn thì tốt nhất là nên ghép các đoạn mã lại với nhau nhờ enzymes – hợp chất được sinh ra để hỗ trợ cho các phản ứng hóa học trong cơ thể – mặc dù khả năng thất bại vẫn là rất cao. Do đó, phương pháp mới có thể giúp khắc phục được hầu hết các vấn đề nêu trên.

Phương pháp tổng hợp DNA truyền thống đã được phát triển từ thập niên 1970. Tuy nhiên, tính chậm chạp và rườm rà của nó đã gây cản trở nhiều đến hoạt động của các phòng thí nghiệm (lab) di truyền học, ngay cả khi đã có những công nghệ mới như CRISPR. Vì vậy, công cụ mới đã sử dụng một phương pháp tiếp cận trực diện: sử dụng enzymes để gắn trực tiếp các thành phần của DNA lên chuỗi trước khi chúng bị cắt bỏ và phá hủy. Về mặt lý thuyết, quy trình này hoàn toàn có thể tiếp diễn mãi mà không bị giới hạn bởi con số 200bp. Và mặc dù có thể tiêu tốn một lượng enzyme rất lớn, nhưng may thay là enzyme tương đối rẻ tiền. Ban đầu, nhóm nghiên cứu đã gặp nhiều khó khăn trong việc thuyết phục giới khoa học về tính khả thi của phương pháp, bởi họ thực sự vẫn chưa hoàn toàn quen thuộc với cách sử dụng enzyme để gắn trực tiếp các DNA lại với nhau.

Nhiều ý kiến lạc quan tin tưởng phương pháp mới mẻ và trực diện này, một ngày nào đó sẽ sớm trở nên phổ biến tại các phòng lab di truyền học. Tuy nhiên, trình độ công nghệ hiện nay vẫn còn nhiều khoảng cách cần khỏa lấp. Phương pháp mới vẫn để xảy ra nhiều lỗi hơn so với công nghệ tiêu chuẩn, bên cạnh việc vẫn chưa được tối ưu hóa. Trong một tầm nhìn xa, các nhà nghiên cứu kỳ vọng sẽ bắt kịp và vượt qua phương pháp tổng hợp DNA hiện tại. Và có lẽ đến một ngày nào đó, chúng ta hoàn toàn có thể tạo thành công gene nhân tạo chỉ sau một đêm.