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人工合成大片段基因的瓶颈是什么??

优艾设计网 https://www.uibq.com 2023-01-23 10:04 出处:网络 作者:PS教程
我们已经得到了许多物种优艾设计网_电脑技术的完整碱基序列,却仍然无法将其基因人工合成,为什么基因合成做不到像3D打印一样?大片段基因合成的难点是什么?therockmoon

我们已经得到了许多物种优艾设计网_电脑技术的完整碱基序列,却仍然无法将其基因人工合成,为什么基因合成做不到像3D打印一样?大片段基因合成的难点是什么?
therockmoon 2021-07-11 11:21


人工合成大片段基因第一步就是合成长核苷酸链的问题,因为核苷酸是一个个加上去的,即使每一步得率都很高,但一旦长了就没有办法。现在我们在invitrogen合成引物(单核苷酸链),单条在56个(好像?)核苷酸以下的一个价,56个以上的另一个价,最长不能超过120个,这似乎就是目前用固相亚磷酰胺三酯法合成引物的极限了。
因为基因组是双链的,我们可以通过合成互补的两条单链退火得到需要的双链,这样得到的不过是一百来个碱基对的DNA双链。而最小的有细胞结构的生物的基因组也有160kb之巨。
为了得到更长的DNA双链,我们可以用分子生物学的工具来做到。优艾设计网_PS百科比如,在模板存在的情况下,我们可以通过PCR的方法,使用高保真的聚合酶,一次性扩增产生10kb以上的片段;我们还可以通过限制性内切酶和连接酶的工具,将多个DNA片段连结上;我们也能通过使用quikchange诱变的方法对DNA序列进行小范围的修改;我们还能通过BAC、YAC等载体将得到的超长片段在细菌或酵母内保藏、扩增。如果不考虑基因组的装配,以现在的技术,我们是能够获得长达一万kb的DNA双链的,请看这货的工作:JCVI: First Self-Replicating, Synthetic Bacterial Cell Constructed by J. Craig Venter Institute Researchers。
基因合成无法做到像3D打印的原因是尺度不同,3D打印是在宏观尺度上材料的构筑,而基因合成是在分子尺度上的化学反应,它们的原材料服从的物理规律不一样。除非咱能得心应手地操作单分子。
如果我们硬要从一堆无机物,de novo做一个生命出来,俺不知道还有多远,不过乐观估计是以十年为单位计算的。这个问题可能是没有意义的,因为以现有的生物资源,我们似乎只用在它们的基础上进行修改、不断地修改,就能够满足人类的需求了。而这样的事情,不是有人在做么?此所谓:转基因。


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