从DNA合成的角度,它作为一个底层工具,能不能给大家介绍一下这个相关工具层的内容及其价值?

DNA合成
王波 2022-12-30
分享
董一名
48
首先DNA作为一个基础的遗传物质,无论你是做基因编辑还是做下游的代谢工程,它都是一个基础的原料或者工具。DNA最早的很成熟的生产方式是化学合成法,四步合成。它最终的效率其实取决于长度,四步反应的湿度和控制它反应的比例。举例,单步的反应效率是99. 9%,假如到300次方,它的效率可能就比较低了,可能在50%-60%甚至以下,这样就限制了DNA合成的长度,所以现在好多短链合成都有一个分界线,假如300 BP作为一个分界线,300 BP以下的DNA用化学合成法,300 BP以上用DNA拼接或者DNA连接法把它拼成一些长链。
 
最早是柱式合成,通过在机器上也是引入了自动化的步骤,它的试剂去做四步的循环去加剪辑,这个主要载体就是96孔板,进行高通量的短链DNA合成,再做DNA的拼接,拼成长链。后来大家发现96通量的板子或者用两块板子,它其实通量比较低。后面采用芯片作为一个载体做高通量的DNA合成,把它拼成长链。而且最早的拼也是手工,后来逐渐过渡到高通量平台、自动化拼接这些方法。DNA作为基础的使能工具,它主要是化学合成方式,短链拼长链的方式。
 
像DNA的复制都是通过酶的方法,大家就想化学合成已经把成本拉到比较低了。除了高通量的方法,能否用非化学合成的方法,用生物法进行DNA的无模板合成。后来发现一个酶,这个酶的好处就是它没有模板,它的坏处是随意拉碱基,所以酶促法还没特别成熟,它现在的问题就是第一成本比较高,第二为了保证它的准确率,需要牺牲了一些效率和成本,酶促法是一个比较有潜力替代化学合成的方法,能做无模板DNA合成。
 
DNA合成是所有生物医药公司、合成生物学公司、测序公司、基因编辑公司等下游公司的基础。比如mRNA疫苗也要通过订购DNA去做转录,所以DNA是所有下游公司的原料和基本的使能技术。
 
以前我确定了序列,就可以做单一的订购,现在随着一些计算,包括更加理性的设计,其实本质上它很多库的丰富度是提高的,大家希望做更多的项目,做更多库的构建,再做筛选。DNA通量越高,成本越低以及跟下游的开发距离越近,才是更好的,这也是对我们上游公司提出的需求。

评论(0
登录后参与评论
    相关问答