Depende de lo que estés trabajando. La clonación molecular y el cribado son los más laboriosos. Para automatizar cada uno, puede hacer casi lo mismo ( es decir, automatizar el manejo de volumen / líquido y otros procedimientos comunes) con algunas modificaciones específicas para que coincida con el proyecto. Mi respuesta aquí se basa en la cantidad ridícula de clonación que hice en mi licenciatura (~ 40 construcciones de 4 proyectos), y algunas pruebas que tuve que hacer.
** Esta respuesta tiene jerga, por lo que no la extenderé demasiado. He incluido enlaces para intentar ayudar con esa jerga.
Clonación Molecular
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Si alguien ha clonado antes y tenían una orientación mínima al hacerlo, sabrán cuánto tiempo puede llevar manipular el ADN, incluso si es solo Escherichia coli . Estoy hablando de semanas si estás usando enzimas de restricción (RE), aunque es más fácil con Gibson Assembly (GA) que usé para ~ 20 construcciones.
Hacer construcciones (más o menos la clonación molecular en pocas palabras) es indispensable en la biología sintética. Por lo tanto, debe ser automatizado para que los biólogos sintéticos puedan pasar más tiempo probando sus construcciones en lugar de hacerlas. Los RE se están volviendo obsoletos en mi opinión, aunque sirven como herramientas para fines de clonación específicos que no se han modernizado, por lo que automatizaremos GA, que se parece más a su harina para todo uso. Usemos la siguiente figura para trabajar desde NEB. [1] Contexto: desea expresar los genes A y B y purificarlos para la detección.
El primer paso es amplificar todo por PCR (genes A y B, y el vector para linealizarlo). Esto requiere mezclar varios reactivos en agua: ADN polimerasa, cebadores, etc. Puede modificar qué reactivos agrega y su cantidad para adaptar la reacción de PCR a piezas más largas de ADN ( es decir, el vector), ADN con alto contenido de GC, etc. Automatizar esto ahorra mucho tiempo si puede hacer que una máquina de pipeteo haga el trabajo. Aún mejor, si la máquina puede configurar múltiples volúmenes de reacción en paralelo , puede hacer múltiples construcciones al mismo tiempo.
El siguiente paso es tomar esos productos amplificados y agregarlos a otro volumen de agua, junto con Gibson Assembly Mix (contiene todo lo que necesita para GA). Una vez más, un sistema de pipeteo automatizado le ahorraría tiempo.
Después de la reacción de GA, potencialmente tiene un plásmido circularizado completo con los genes A y B dentro de él. Para ponerlo en E. coli , debes transformarlo. Este proceso tiene múltiples pasos de incubación, seguidos de una incubación nocturna a 37 ° C. Para la mayoría de los pasos, necesita manejo de líquidos. Otros pasos requieren centrifugación, que necesitaría máquinas especializadas. El punto es que la automatización de esto también se puede hacer, y se ha demostrado antes.
Y ahí lo tiene: tres sistemas automatizados que básicamente hacen el trabajo duro por usted para que usted y sus estudiantes puedan hacer cosas mejores. La parte más importante es que diseñe cebadores de PCR con voladizos que permitan GA. Si este paso no se realiza correctamente, la PCR no funcionará y no obtendrá colonias al día siguiente después de la transformación.
Poner en pantalla
De acuerdo, ahora tiene E. coli produciendo los productos proteicos del gen A y B, pero no puede decir qué colonias están produciendo adecuadamente ambos ( es decir, sin fenotipos visibles). Hay varias formas en que puede detectarlas dependiendo de sus proteínas, pero la forma más directa es hacer una Western Blot para las proteínas A y B, y compararlo con un control donde la E. coli no ha transformado nada en ella. .
Podría hacer que una máquina recoja los transformantes, los inocule en los medios (con antibióticos para la selección) y luego una cadena de máquinas para aislar el extracto celular, seguida de la máquina Western Blot automatizada. Una vez más, esta máquina podría filtrar múltiples colonias para usted, que de otro modo lo ocuparían durante horas, si no días. Si obtiene las bandas correctas de su Western Blot y no hay nada en los controles, entonces tiene sus proteínas.
TL; DR: sería realmente bueno si alguien automatizara este proceso e hiciera el sistema tanto personalizable como fácil de usar ( por ejemplo, una buena GUI hecha de alguien que ha clonado mucho antes con técnicas modernas). También sería bueno si fuera “barato” o bricolaje. Si pudiera automatizar la clonación molecular y el cribado, podría pasar más tiempo pensando en los grandes experimentos y su análisis.
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Notas al pie
[1] Endonucleasas de restricción: clonación molecular y más allá
