北京2022年4月8日 /美通社/ -- 超长片段快速基因合成技术是目前基因合成领域技术开发的重难点之一。作为大片段基因合成与精准测序公共服务平台，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，可工业化生产50Kb大片段DNA，最长合成长度可达160Kb。
大片段DNA的工业化生产是合成生物学发展应用过程中的关键环节。发展DNA大片段和染色体的高保真合成和组装技术，首先是通过PCR反应合成短片断，其长度往往小于1kb。将多个1kb的小片段组装为一个大片段DNA分子，目前最常用的组装技术是Gibson重组。
Gibson组装技术在2009年首次被Dr.Daniel和其同事提出，因能轻易地组装多个线性DNA片段而著名，也可以用于将一个目的片段插入选择的载体中完成基本克隆。进行Gibson连接时首先需要获得末端含有同源区域的DNA片段，一般是通过PCR获得，然后这些片段和酶混合物（an enzyme master mix）共孵育完成连接。
擎科生物的超长片段快速基因合成技术，能够组装多个线性DNA片段，同时还开发了酵母平台进行大片段组装。其中酵母组装平台参考酵母细胞内部的同源重组机制，构建酵母人工合成染色体(YACs)。一些研究表明，酵母细胞可以摄入多个DNA片段，可装配四或者五个重叠的DNA片段连接到载体DNA上[1] 。但 是 现 有 的 酵 母 重 组 技 术 都要逐个挑取酵母单菌落培养筛选，线性化酵母载体要经过PCR获得[2]，整体时间会相应的延长、保真度会下降、操作的复杂性和工作量都会增加。因此如何能够低成本，快速高通量筛选正确克隆成为酵母组装大片段DNA分子方法的关键技术。
擎科生物使用的超长片段快速合成技术，速度快、简便可行、成功率高、成本低，效率高、易操作，可进行工业化规模扩大，用途广泛。目前，对人工合成的超长片段DNA分子的应用已经扩展到生物科技的很多方面，凭借人工合成技术的发展，科学家在育种改造、医疗健康、污染防治以及数据存储等众多领域取得了更进一步的成果；也为人类改善粮食问题，研发新型药物，优化疾病治疗手段，解决环境问题，探寻更理想数据存储方式等课题，提供了更多解决方案。
在实际操作上，擎科生物还进行了一系列优化，最终开发出的超长片段快速基因合成技术生产片段长度可达160Kb，保障能够在最短时间为客户提供高品质基因合成服务。经过长期验证，这确实是一种有效的长片段 DNA 合成方法。
同时，为保证合成片段的准确性，服务过程还包括序列优化、引物设计、小片段合成、大片段重组等多个流程，还包括大片段组装前后的两次测序验证。用二代测序技术对大片段进行测序验证，以精准的基因检测技术保证合成产物的100%准确性。与此同时，擎科生物在全国各地建立了21家分/子公司，以强大的服务网络体系和物流系统快捷响应客户需求。
参考文献：
[1]R a y m o n d ，C . K . e t . a l . B i o t e c h n i q u e s ( 1 9 9 9 ) 2 6 : 1 3 4 ‐ 1 3 8
[2]Gibson,D G .et .al .Science(2008)5867:1215‐1220
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