Ali Tavassoli van de universiteit van Southampton

Klikchemie is een term die rond 2001 is gemunt door de Amerikaanse scheikundige Karl Barry Sharpless. Het gaat, eenvoudig gezegd, om simpele organische scheikunde met een hoge opbrengst en zonder bijproducten. Je zou kunnen zeggen: scheikunde uit de lego-doos. Onderzoekers van de universiteit van het Engelse Southampton onder aanvoering van Ali Tavassoli hebben aannemelijk gemaakt dat die klikscheikunde gebruikt kan worden om DNA te synthetiseren, waarmee het genoom dus puur chemisch kan worden opgebouwd. Tot nu toe is het synthetiseren van DNA nog een moeizame combinatie van scheikunde en de vruchten van microbiële arbeid.
Wat Tavassoli en zijn medewerkers hebben laten zien is dat het DNA in menselijke cellen nog steeds kan worden afgelezen als dat wordt vastgezet in een moleculair geraamte dat niet in de natuur voorkomt. Het DNA werd opgebouwd door stukjes DNA (oligonucleotiden) aan elkaar te plakken met behulp van (klik)chemie. Het bleek dat de stukjes netjes, snel en precies aan elkaar werden geplakt. “Als chemici hebben we altijd lange stukken DNA willen kunnen maken, maar dat ging niet omdat we dachten dat de fosfodiëster-binding noodzakelijk is voor DNA om in een cel te kunnen fungeren”, zegt Tavassoli. Het ‘geraamte’ van DNA bestaat in de natuur uit de suiker sacharose, met daaraan een fosfaatgroep gebonden. De nucleotiden (=sacharose+fosfaat+base) worden door de fosfordiësterverbindingen tussen de fosfaatgroep en de opvolgende suikergroep aan elkaar gekit. Op dit geraamte worden dan, plastisch gezegd, de basen (aminozuren) geplakt die, in drietallen, de ‘letters’ van het ‘genetische alfabet’ vormen.
In de klikchemische benadering worden bij het aan elkaar klikken van stukjes DNA (de basen) niet sacharosefosfaat-groepen als ‘geraamte’ gebruikt, maar maar een andere verbinding, een triazol (een vijfring met drie stikstofatomen en twee koolstofatomen). Het zo gevormde DNA bleek in de cel prima af te lezen, wat tot de conclusie leidt dat de functionaliteit van DNA niet afhankelijk is van het ‘geraamte’ van het DNA, maar alleen van de basevolgorde. Dat opent dus de mogelijkheid DNA geheel chemisch te synthetiseren. Ik vraag me dan wel af hoe de duplicatie van DNA bij de celdeling er dan uit zal zien met zo’n ‘verkeerd geraamte’. Of zijn de onderzoekers zo ver nog niet gekomen?
Barry Sharpless, die voor zijn klikchemie-idee de Nobelprijs heeft gekregen, was aangenaam verrast door dit resultaat. “Ik droomde ervan dat nog gedurende mijn leven klikchemie zulke mooie resultaten te zien zou geven.”

Bron: Alpha Galileo