Член-корреспондент РАН А. Б. ЧЕТВЕРИН
(Институт белка Российской академии наук)
«МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОЛОНИИ»
Если нуклеиновые кислоты размножать не в жидкой, а в твердой среде, например в геле, то они образуют колонии, каждая из которых состоит из множества копий одной-единственной молекулы РНК или ДНК, то есть, представляет собой молекулярный клон. Чтобы молекулярные колонии выросли до детектируемых размеров за разумное время, надо, чтобы гель содержал экспоненциальную систему размножения — например, бесклеточную систему репликации фага Qβ для размножения РНК или компоненты полимеразной цепной реакции для размножения ДНК.
Уникальной особенностью метода молекулярных колоний, отличающей его от других методов размножения нуклеиновых кислот, является то, что размножаемые матрицы пространственно разделены. Это приводит к ослаблению или (если образец достаточно разбавлен) полному исключению конкуренции между молекулярными видами; позволяет регистрировать, подсчитывать и анализировать одиночные способные к размножению молекулы; создает условия для быстрого скрининга большого числа молекул и дает возможность выделять гомогенные популяции молекул.
Молекулярные колонии помогли установить источник «безматричного» синтеза РНК Qβ-репликазой, обнаружить спонтанные реакции между одиночными молекулами РНК и значительно повысить чувствительность, точность и надежность диагностики инфекционных заболеваний.