超长DNA合成技术来袭!告别碎片化时代!
人类基因组计划的完成揭开了生命“阅读”时代的序幕,而大片段基因合成(>10 kb)则标志着“书写”生命蓝图的开始。相比传统分子克隆技术,基因合成可以大大缩短获得特定基因序列的时间,其中大片段DNA(>10kb)的合成组装和高效交付已成为未来合成生物学、定制医疗乃至人工生命体构建的核心基础。
然而随着片段长度增加,长基因序列合成效率受限、复杂序列(如高GC区域、重复序列)错误率高及在基因设计阶段,难以精准优化功能需求三大难题呈指数级放大,制约着人工生命系统、基因疗法载体等前沿应用的落地。
泓迅生物作为AI赋能的合成生物学技术领导者,领先应用其拥有自主知识产权的酵母组装技术,稳定实现了大片段DNA的工业化生产。它推动了基因合成技术从传统的经验驱动向智能驱动的方向转变,为解决难度基因合成提供新的途径,也为整个行业的技术升级和创新发展注入新的活力。
大片段合成技术路线
常见问题及泓迅解决方案
1. 重复序列导致错误飙升
问题:基因越长,重复结构越容易合成出错,错误率随长度翻倍增长!
泓迅方案:AI赋能基因合成技术,依托Syno® GS基因合成平台 + Complex Index(CI),通过人工智能算法,解决高难度序列(重复序列、发卡结构、高GC)合成,对基因序列进行深度分析和优化,从而显著提高合成效率和准确性。
2. 宿主细胞“拒载”大基因
问题:大肠杆菌对>20 kb质粒的复制错误率超10-5/bp,且拷贝数暴跌至1-2个/细胞;酵母人工染色体(YAC)虽可承载300 kb,但同源重组效率不足30%。
泓迅方案:拥有自主知识产权的酵母组装技术,强化载体稳定性。
3. 技术瓶颈导致高成本与长周期
问题:传统技术合成10 kb基因耗时近3个月+花费数千美元
泓迅方案:AI-TAT+工业化流水线生产,利用AI算法精准预测生产周期,便于客户合理安排后续实验;10 kb(普通DNA,无复杂结构)仅需4周+成本降低。
大片段合成服务
泓迅生物为您提供定制化代谢通路合成与基因组合成与组装,助力生命科学领域的研究。
√ 所有大片段合成订单享9折优惠;
√ 订单满50kb送5kb合成额度;
√ 所有大片段合成订单赠送大抽服务(科研级别,培养液体积500ml,50~100ug,符合公司QC标准)。
泓迅案例分享
14Kb复杂基因合成与组装
合成14 Kb的复杂基因片段,并将合成的目的基因组装到pSynoYac0-Cm (约10 kb)上。
在最终构建的测序验证上,我们即使用了NGS测序进行全长基因测序,又使用Sanger测序对重复序列进行验证,两种测序方法的结果相互应证,确保交付给客户的最终构建与客户需求的目的序列100%匹配。
香兰素代谢通路合成
香兰素(vanillin)是一种广泛应用于食品、化妆品和药物等领域的香料化合物。自然提取的生产方式不能满足全球对香兰素日益增长的需求,因此,生物合成香兰素成为有效替代方法。
我们根据宿主酿酒酵母特征对不同来源的基因进行密码子优化,并设计单独的启动子和终止子,组成完整的单基因表达框。结果显示,在低拷贝的pSynoYAC0载体上,该通路能够完整表达各个蛋白酶,成功实现葡萄糖到葡糖香兰素的生物转化。
38Kb长DNA合成与组装
合成37848bp的目标片段,并将合成的片段组装至pSynoYac1-Cm (约10 kb)上。
我们利用基因编辑技术对酿酒酵母BY4741基因组进行了改造,开发得到一株酵母菌,显著提高了酵母体内同源重组的特异性、成功率以及组装稳定性。我们将最终目标片段的构建分为两轮进行酵母体内同源重组组装,最终成功获得长达37848 bp的100%正确目的序列。
随着AI优化设计的赋能,泓迅生物将大片段基因合成的长度、效率和精度推向新高度,为合成生物学从实验室走向产业提供了核心技术支持。其技术突破不仅解决了长片段稳定性与修饰难题,更在成本可控的前提下实现了规模化生产,为精准医疗和生物制造开辟了新路径。
为什么选择泓迅
领先的技术优势—AI赋能的合成生物学技术
我们可以做—高难度的序列合成
更高的价值服务—一站式生物分子解决方案