基因合成

摘要： 日前,珀金埃尔默推出两款即用型的免洗检测试剂盒,用于CHO HCP残留及定量检测;近日,西门子医疗正式在中国率先发布企业级医疗数字化生态矩阵Syngo Carbon;近期,擎科生物开发的超长片段快速基因合成技术,成功突破酵母组装多片段、大片段的核心技术难关;近日,中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心与北京协和医院等单位合作,研究并建立了自动化版本的拉曼病原体药敏快检系统;2022年4月12日,辉瑞公司宣布,创新皮科药物希必可®获得中国国家药品监督管理局批准用于治疗成人中度至重度特应性皮炎。

摘要： DNA数据存储由于在存储应用上的诸多优点而日渐受到广泛关注.DNA数据存储流程包括将0/1二进制信息转换为A/T/C/G碱基序列,利用人工DNA合成技术将碱基序列合成为DNA多聚物分子,以及通过测序技术进行数据读出等环节.然而,目前的人工DNA合成成本依然高昂,严重制约了以DNA为介质的数据存储技术的快速发展及其产业化应用.人工DNA合成作为DNA数据存储的基础技术和成本关键,是决定DNA数据存储从理论走向应用的主要因素.本文以DNA合成的发展历程出发,系统地总结了其关键技术的研究进展,包括柱式化学寡核苷酸合成、芯片化学寡核苷酸合成、寡核苷酸纯化、寡核苷酸拼装、基因合成纠错与克隆筛选、大片段基因合成组装及基因组合成,以及新一代酶法合成等.同时,进一步总结和分析了DNA合成技术关键参数长度、成本及速度对DNA数据存储商业化发展的影响,以期为DNA数据存储的全流程技术开发和应用研究提供一定的参考和思路.降低DNA合成成本,开发更加高效的基因组合成策略,进一步发展新一代酶法DNA合成技术,以及建立面向DNA数据存储的长片段、低成本、快写入等功能应用的DNA合成技术等是未来DNA合成技术的重要发展趋势.

摘要： DNA数据存储由于在存储应用上的诸多优点而日渐受到广泛关注。DNA数据存储流程包括将0/1二进制信息转换为A/T/C/G碱基序列,利用人工DNA合成技术将碱基序列合成为DNA多聚物分子,以及通过测序技术进行数据读出等环节。然而,目前的人工DNA合成成本依然高昂,严重制约了以DNA为介质的数据存储技术的快速发展及其产业化应用。人工DNA合成作为DNA数据存储的基础技术和成本关键,是决定DNA数据存储从理论走向应用的主要因素。本文以DNA合成的发展历程出发,系统地总结了其关键技术的研究进展,包括柱式化学寡核苷酸合成、芯片化学寡核苷酸合成、寡核苷酸纯化、寡核苷酸拼装、基因合成纠错与克隆筛选、大片段基因合成组装及基因组合成,以及新一代酶法合成等。同时,进一步总结和分析了DNA合成技术关键参数长度、成本及速度对DNA数据存储商业化发展的影响,以期为DNA数据存储的全流程技术开发和应用研究提供一定的参考和思路。降低DNA合成成本,开发更加高效的基因组合成策略,进一步发展新一代酶法DNA合成技术,以及建立面向DNA数据存储的长片段、低成本、快写入等功能应用的DNA合成技术等是未来DNA合成技术的重要发展趋势。

摘要： 自行设计和合成可转录mRNA不能翻译功能性蛋白分子的全长Ag85A编码基因突变体(Ag85A-M),克隆至真核表达载体pIRES2-EGFP,用于后续制备Ag85A-M疫苗,研究双股Ag85 DAN疫苗是否能通过RNA传感器提呈抗原信息,诱导固有和适应性免疫应答.设计Ag85A-M基因,将编码Ag85A基因(891 bp)中的第114位和230位的碱基C突变为G,使之含有TAG和TGA双重翻译终止子.合成Ag85A(M)全基因片段,利用普通PCR方法按照设计将Ag85A(M)全基因序列分别拆分成332 bp(A)、332 bp(B)、264 bp(C)三个小片段和488 bp(D)、423 bp(E)两个小片段进行扩增合成.构建pIRES2-EGFP-Ag85A(M)载体,将Ag85A(M)全长基因片段通过pIRES2-EGFP载体多克隆位点(multiple clone site,MCS)中双酶切位点EcoR I/BamH I插入载体,再经双酶切和基因测序鉴定,DC2.4中基因表达确认.结果显示,采用普通PCR法分段扩增合成获得与预先设计的长度一致的A、B、C、D和E小片段,合成的Ag85A-M的全部序列(891 bp)、突变位置和碱基正确.三片段拆分(A、B和C小片段)阳性克隆率平均值为87.67％,基因保真度为90.33％.二片段拆分(D和E小片段)阳性克隆率平均值为81.5％,基因保真度为23％.结果表明,本研究获得了可用于后续研究的含有114和230位点突变的全长Ag85A-M DNA片段,三片段基因拆分方法获得的332 bp及以下片段PCR法合成保真度显著高于二片段拆分方法获得的423 bp及以上片段.

摘要： 目的分析细胞融合病毒基因组同源性,构建细胞融合病毒全长cDNA克隆,为进一步构建该病毒株的感染性全长cDNA克隆奠定基础。方法通过DNAstar和Mega7.0构建了细胞融合病毒的系统发生树,对其基因和氨基酸序列同源性进行分析比对。选取细胞融合病毒Galveston株的全基因序列,通过体外基因合成的手段获得覆盖病毒全基因的3个DNA片段,并分别克隆至p BR002载体。利用限制性内切酶和T4连接酶将分片段基因组连入pACNR载体,最终获得含有pACNR的细胞融合病毒Galveston全长cDNA克隆。根据Galveston病毒株基因组序列和pBR002载体的序列,利用DNAstar及Oligo6软件设计5对引物,用来对其连接处进行测序及鉴定。结果与结论构建了细胞融合病毒系统发生树,明确了其进化地位和其他黄病毒的同源性关系。构建出细胞融合病毒Galveston株全长cDNA克隆,经过酶切鉴定和序列测定表明所获得cDNA克隆为该病毒的全长序列。

摘要： 目的 分析细胞融合病毒基因组同源性,构建细胞融合病毒全长cDNA克隆,为进一步构建该病毒株的感染性全长cDNA克隆奠定基础.方法 通过DNAstar和Mega7.0构建了细胞融合病毒的系统发生树,对其基因和氨基酸序列同源性进行分析比对.选取细胞融合病毒Galveston株的全基因序列,通过体外基因合成的手段获得覆盖病毒全基因的3个DNA片段,并分别克隆至pBR002载体.利用限制性内切酶和T4连接酶将分片段基因组连入pACNR载体,最终获得含有pACNR的细胞融合病毒Galveston全长cDNA克隆.根据Galveston病毒株基因组序列和pBR002载体的序列,利用DNAstar及Oligo6软件设计5对引物,用来对其连接处进行测序及鉴定.结果与结论 构建了细胞融合病毒系统发生树,明确了其进化地位和其他黄病毒的同源性关系. 构建出细胞融合病毒Galveston株全长cDNA克隆,经过酶切鉴定和序列测定表明所获得cDNA克隆为该病毒的全长序列.

摘要： “商用和军用”双用途的合成生物学合成生物学作为一种具有颠覆性意义的新兴技术,其未来应用前景正越来越多地在工业界和学术界讨论。与很多新兴技术一样,合成生物学也具有商用和军用两种用途。在商业应用领域,合成生物学市场预计在2018年至2025年期间将以28.2%的复合年增长率增长,并在2025年达到560.449亿美元的市场规模。合成生物学市场可以根据产品、技术和应用3个方面进行细分。在产品方面,市场被分割成酶、寡核苷酸、底盘生物和异种核酸等领域。由于酶在医疗保健领域的广泛应用,酶产品占据了最大的市场份额。在技术基础上,市场被分割为基因合成、基因组工程、测量和建模、克隆和测序、纳米技术等。基因合成在这些技术中占有最大的市场份额,遗传学领域的研究和开发活动日益增多,并且越来越多的市场参与者提供基因合成产品和解决方案。在应用层面,全球合成生物学市场分为工业应用、食品应用、农业应用、医疗应用以及环境应用等。

摘要： 根据来源于褐色高温单孢菌(Thermomonospora fusca)YX基因组序列,预测并合成了甘露聚糖酶ManB全基因序列(Accession No.KJ806638),与表达载体pPIC9K重组后,转化毕赤酵母(Pichia pas-toris)GS115,筛选获得重组菌株ManB-GS115.其酶学性质检测结果表明,该酶最适温度为70°C,最适pH为9.0.该甘露聚糖酶ManB在碱性高温环境下有较高的酶活力,可应用于食品、酿造、饲料、纺织和医药等工业领域.%According to the known genomic sequences of Thermomonospora fusca YX and the codon bias of yeast,the opti-mized mannanase ManB sequence (Accession No. KJ806638) was designed and synthesized. The ManB gene was cloned into the pPIC9K vector,and then expressed in Pichia pastoris GS115 to obtain ManB. The enzymatic properties were shown that the optimal reaction temperature was 70 °C and pH was 9.0. With the excellent enzymatic properties,the mannanase ManB could be potentially applied in brewing, food, feed, textileand pharmaceuticals fields.

摘要： 合成生物学作为一门新兴学科,其目标主要有两点:一是利用非天然的分子使其出现生命的现象,也就是“人造生命”;二是“改造生命”,比如利用一种生命体的元件(或经过人工改造),组装到另一个生命体中,使其产生特定功能.无论是哪种目的,对生命遗传物质DNA的操作都非常关键,其具体包括DNA的从头合成、组装和编辑等.同时,这些使能技术的进步也促进了合成生物学其他领域的发展.本文介绍了DNA操作相关的合成生物学使能技术的最新进展.%Synthetic biology is an emerging discipline,which aims at creating artificial lives or remolding the present organisms to generate new features.To achieve these goals,synthetic biologists need to design and synthesize new genes,pathways,modules or even whole genomes.As these enabling technologies (e.g.gene synthesis,DNA assembly and genome editing) are very important for the progress of synthetic biology,we will focus on the development of these technologies in this review.

摘要： Life system has created rich and colorful genes,to protect the inheritance and prosperity after more than 4 billion years of natural evolution.However,the natural evolution is an extremely slow process,and the origin and evolution of new gene with new function often takes millions of years.Therefore,natural evolution alone cannot meet the rapid development of industrial biotechnological production needs.Using synthetic biology techniques,researchers can design and synthesize new genes based on the known enzyme catalysis mechanism and protein structure according to industrial production requirements,and create various biochemical reactions that cannot be catalyzed by natural living organisms.Although the new gene design technology shows exciting application prospects,there are now still many scientific and technological challenges,such as low success rate of design,low catalytic activity and high synthesis cost.With the rapid development of synthetic biology,the design,transformation,synthesis,screening and other technologies will be integrated into a mature technological process for the new gene design.%生命体系历经40多亿年的自然进化,创造了无数丰富多彩的功能基因,保障了生命体系的传承与繁荣.然而生命体系的自然进化历程极其缓慢,新的功能基因产生需要数百万年时间,无法满足快速发展的工业生产需求.利用合成生物学技术,研究人员可以依据已知的酶催化机理和蛋白质结构进行全新的基因设计与合成,按照工业生产需求快速创造全新的蛋白质催化剂,实现各种自然界生物无法催化的生物化学反应.尽管新基因设计技术展现了激动人心的应用前景,但是目前该技术还存在设计成功率不高、酶催化活性较低、合成成本较高等科技挑战.未来随着合成生物学技术的快速发展,设计、改造、合成和筛选等技术将融合为一体,为新基因设计与创建带来全新的发展机遇.

摘要： 目的:通过重叠区扩增法(PCR-based accurate synuhesis，PAS)，人工合成猪附红细胞体ORF5基因，并使其在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达。方法:根据GenBank注册的AJ504999的ORF5基因序列，选择大肠杆菌偏爱的密码子，设计并合成5对寡核苷酸片段，用PAS方法，人工合成ORF5基因。基因克隆入pMD18-T载体，经测序证实正确后，连接到表达载体PET-32a，获得重组表达质粒PET-32a/ORF5，导入大肠杆菌BL21(DE3)，在37°C，IPTG终浓度1mmol/L的条件下诱导表达，经SDS-PAGE分析，Western-blot鉴定，在35kDa附近出现目的片段。结果:ORF5基因能够在大肠杆菌中高效表达；通过生物信息学软件对其3D结构及蛋白功能等方面进行预测，预测结果表明该蛋白具有23个配基结合位点，6个α螺旋，胞浆外蛋白，没有信号肽，不存在糖基化位点。结论:ORF5基因能够在大肠杆菌中高效表达，推测其在猪附红细胞体蛋白的形成，附红细胞体的生物功能等方面有着重要作用。

摘要： 本文合成尼帕病毒NP蛋白基因,一方面用来作为PCR检测尼帕病毒的阳性对照,另一方面用来进行原核表达尼帕病毒NP蛋白,以制备抗原来检测抗尼帕病毒的抗体.

摘要： 按酵母菌密码子偏好设计蜜蜂抗菌肽基因碱基序列,PCR法合成的蜜蜂抗菌肽基因全长78个碱基对,增加了起始密码子和终止密码子.合成的蜜蜂抗菌肽基因克隆到pUC18载体上,经测序证实,其碱基序列与设计的序列完全一致.本实验还构建了银耳表达载体,并把人工合成的蜜蜂抗菌肽基因亚克隆至银耳表达载体上.

摘要： 按酵母菌密码子偏好设计蜜蜂抗菌肽基因碱基序列,PCR法合成的蜜蜂抗菌肽基因全长78个碱基对,增加了起始密码子和终止密码子.合成的蜜蜂抗菌肽基因克隆到pUC18载体上,经测序证实,其碱基序列与设计的序列完全一致.本实验还构建了银耳表达载体,并把人工合成的蜜蜂抗菌肽基因亚克隆至银耳表达载体上.

摘要： 按酵母菌密码子偏好设计蜜蜂抗菌肽基因碱基序列,PCR法合成的蜜蜂抗菌肽基因全长78个碱基对,增加了起始密码子和终止密码子.合成的蜜蜂抗菌肽基因克隆到pUC18载体上,经测序证实,其碱基序列与设计的序列完全一致.本实验还构建了银耳表达载体,并把人工合成的蜜蜂抗菌肽基因亚克隆至银耳表达载体上.

摘要： 自然界很难获得大量的耐高温植酸酶.采取连续延伸PCR方法,按照毕氏酵母的偏爱密码,合成1.3 kb烟熏曲霉耐高温植酸酶基因fphy.合成基因与野生型基因核苷酸序列同源性为74％,但编码的氨基酸序列一致.将耐高温植酸酶基因fphy插入毕氏酵母高效表达载体pPIC9中,与分泌信号肽序列融合,通过同源重组将耐高温植酸酶基因整合到酵母染色体中,通过SDS-PAGE检测和表达产物的酶活性筛选,得到重组转化子.证明,植酸酶获得有效分泌和高效表达.经过5 L小罐高密度发酵,蛋白质表达量为5.6 g/L.每毫升发酵液中植酸酶的活力单位达130 000U,表达产物耐高温性很强.90°C处理80 min,仍有40％的活性.

摘要： 自然界很难获得大量的耐高温植酸酶.采取连续延伸PCR方法,按照毕氏酵母的偏爱密码,合成1.3 kb烟熏曲霉耐高温植酸酶基因fphy.合成基因与野生型基因核苷酸序列同源性为74％,但编码的氨基酸序列一致.将耐高温植酸酶基因fphy插入毕氏酵母高效表达载体pPIC9中,与分泌信号肽序列融合,通过同源重组将耐高温植酸酶基因整合到酵母染色体中,通过SDS-PAGE检测和表达产物的酶活性筛选,得到重组转化子.证明,植酸酶获得有效分泌和高效表达.经过5 L小罐高密度发酵,蛋白质表达量为5.6 g/L.每毫升发酵液中植酸酶的活力单位达130 000U,表达产物耐高温性很强.90°C处理80 min,仍有40％的活性.

摘要： 自然界很难获得大量的耐高温植酸酶.采取连续延伸PCR方法,按照毕氏酵母的偏爱密码,合成1.3 kb烟熏曲霉耐高温植酸酶基因fphy.合成基因与野生型基因核苷酸序列同源性为74％,但编码的氨基酸序列一致.将耐高温植酸酶基因fphy插入毕氏酵母高效表达载体pPIC9中,与分泌信号肽序列融合,通过同源重组将耐高温植酸酶基因整合到酵母染色体中,通过SDS-PAGE检测和表达产物的酶活性筛选,得到重组转化子.证明,植酸酶获得有效分泌和高效表达.经过5 L小罐高密度发酵,蛋白质表达量为5.6 g/L.每毫升发酵液中植酸酶的活力单位达130 000U,表达产物耐高温性很强.90°C处理80 min,仍有40％的活性.

摘要： 自然界很难获得大量的耐高温植酸酶.采取连续延伸PCR方法,按照毕氏酵母的偏爱密码,合成1.3 kb烟熏曲霉耐高温植酸酶基因fphy.合成基因与野生型基因核苷酸序列同源性为74％,但编码的氨基酸序列一致.将耐高温植酸酶基因fphy插入毕氏酵母高效表达载体pPIC9中,与分泌信号肽序列融合,通过同源重组将耐高温植酸酶基因整合到酵母染色体中,通过SDS-PAGE检测和表达产物的酶活性筛选,得到重组转化子.证明,植酸酶获得有效分泌和高效表达.经过5 L小罐高密度发酵,蛋白质表达量为5.6 g/L.每毫升发酵液中植酸酶的活力单位达130 000U,表达产物耐高温性很强.90°C处理80 min,仍有40％的活性.

摘要： 本发明涉及基因技术和微生物技术领域，涉及微生物制药领域中的基因工程菌株大肠菌sHJPF02，该菌株通过将欧米伽3合成酶基因导入大肠杆菌BL21得到，保藏登记号为CGMCCNo.7338，具有SEQIDNO.1-3的核苷酸序列。本发明提供的菌株可以生产EPA和DPA，可在工业化生产欧米伽3中应用。

摘要： 本发明涉及在微生物中异源产生表面活性剂蛋白Lv‑ranaspumin‑1(Lv‑Rsn‑1)预测同种型的经修饰形式，所述表面活性剂蛋白Lv‑Rsn‑1预测同种型的序列是从对来自东北胡椒蛙(Leptodactylus vastus)巢的泡沫蛋白质提取物进行的分析中推理而来。更具体地，本发明涉及以下：两种表面活性剂蛋白，其由Lv‑Rsn‑1预测同种型的经修饰形式组成；两种合成基因，其各自编码Lv‑Rsn‑1预测同种型的所述经修饰形式之一；两种表达盒，其各自包含编码Lv‑Rsn‑1预测同种型的经修饰形式之一的合成基因之一；两种表达载体，其各自包含编码Lv‑Rsn‑1预测同种型的经修饰形式的合成基因之一；以及两种转基因微生物(细菌和酵母)，其各自被所述合成基因之一转化并异源产生Lv‑Rsn‑1预测同种型的经修饰形式之一。Lv‑Rsn‑1尤其具有表面活性剂特性、乳化和分散特性，并且其异源产生使得其能够用于多种应用和工业产品，而无需从来自蛙巢的泡沫中提取。

摘要： 本发明的目的是抑制显示对将1－丙烯次磺酸转变为催泪成分作用的催泪成分合成酶基因的表达，提供了以该催泪成分合成酶基因的序列为基础设计的DNA和RNA、将催泪成分合成酶基因的表达抑制用DNA导入植物所必需的载体，以及使用这些抑制催泪成分基因表达的反复和抑制了催泪成分生成基因表达的植物。

摘要： 本发明提供用于增加肌肉量的食品组合物、肌肉量增加剂、运动障碍综合征治疗剂、少肌症治疗剂、运动功能维持剂、肌萎缩相关基因表达抑制剂、肌肉蛋白质分解抑制剂、肌萎缩预防剂、肌肉合成相关基因表达促进剂及肌肉合成促进剂。用于增加肌肉量的食品组合物、肌肉量增加剂、运动障碍综合征治疗剂、少肌症治疗剂、运动功能维持剂、肌萎缩相关基因表达抑制剂、肌肉蛋白质分解抑制剂、用于预防肌萎缩、肌肉合成相关基因表达促进剂及肌肉合成促进剂的特征在于含有来源于裸藻的物质作为活性成分。

摘要： 本发明涉及生物技术领域，特别涉及基因及用途、基因元件、合成奇数中链脂肪醛的方法以及合成偶数中链脂肪烃的方法。α-加双氧酶将前体物脂肪酸分子转化为重要中间代谢物——脂肪醛的过程为氧化反应，不需要细胞提供额外的还原力和能量，降低了细胞生产的负担；填补了脂肪醇产物链长仅为偶数，脂肪烃产物链长大多为奇数的技术局限，可以使生物基大宗化学品以及生物燃料的分子与石油基相关产品更为匹配。

摘要： 一种新的欧米伽3的合成基因、含有合成基因的大肠菌及其构建方法。本发明涉及基因技术和微生物技术领域，涉及微生物制药领域中的基因工程菌株大肠菌sHJPF02，该菌株通过将欧米伽3合成酶基因导入大肠杆菌BL21得到，保藏登记号为CGMCCNo.7338，具有SEQIDNO.1-3的核苷酸序列。本发明提供的菌株可以生产EPA和DPA，可在工业化生产欧米伽3中应用。

摘要： 本发明公开了一种山梨糖脱氢酶基因、山梨酮脱氢酶基因与吡咯喹啉醌合成基因簇ABCDEN的组合基因，是序列表中SEQ ID No.6所述核苷酸序列。本发明的方法通过构建山梨糖脱氢酶基因、山梨酮脱氢酶基因与吡咯喹啉醌合成基因簇ABCDEN不同组合方式的氧化葡糖杆菌重组菌，能明显提高与巨大芽孢杆菌混合培养中的2-酮基-L-古龙酸的产量，最高能提高20%。

摘要： 本发明提供鉴定一种参与由弯孢属(Curvularia)丝状真菌产生的环状肽化合物生物合成的基因簇，并建立该环状肽化合物的合成系统。该基因簇编码如下蛋白质：所述蛋白质具有第一模块～第十模块，且具有形成由弯孢属(Curvularia)丝状真菌产生的环状肽化合物基本肽骨架的非核糖体肽合成活性。

摘要： 本发明涉及希瓦氏菌EPA合成基因簇及含该基因簇的基因工程菌。本发明获得了包含希瓦氏菌shewanella piezotolerans WP3的EPA合成基因簇的大肠杆菌基因工程菌并确定了基因簇负责EPA在WP3中的合成，该EPA合成基因簇包含有一个磷酸泛酰巯基乙胺转移酶(PPTase)基因和pfaA，B，C，D基因，基因转录量受到PfaA上游Fis型转录调控因子的调控。低温和高压条件能导致其提高EPA的合成。

摘要： 提供用于制备基因靶向的杂合缺失粟酒裂殖酵母的方法，包括用缺失盒转化粟酒裂殖酵母，该缺失盒由4轮连续PCR、阻断PCR或全基因合成构建，含有同源重组位点。还提供了由该方法制备的基因靶向的杂合缺失粟酒裂殖酵母突变体，和基因靶向的杂合缺失粟酒裂殖酵母突变体文库。此外，该文库在构建用于筛选药物作用方式的方法和试剂盒中有用。