基因工廠云探秘系列3--高效率和高準(zhǔn)確度的Oligo合成

北京2024年9月20日 /美通社/ -- 寡核苷酸（Oligo）合成是基因合成的基礎(chǔ)模塊。在基因合成過(guò)程中，短鏈寡核苷酸片段首先被合成，然后通過(guò)拼接和延長(zhǎng)構(gòu)建出完整的基因序列。Oligo合成不僅對(duì)基因合成至關(guān)重要，還涵蓋了DNA和RNA的合成，以及修飾寡核苷酸的合成。這些合成在分子生物學(xué)、基因治療、診斷和藥物開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

擎科生物基因合成流程圖

擎科生物Oligo合成類型及應(yīng)用場(chǎng)景

• 合成效率和合成長(zhǎng)度

Oligo合成通常采用化學(xué)合成固相亞磷酰胺三酯法，通過(guò)每個(gè)【脫保護(hù)，偶聯(lián)，加帽，氧化】的循環(huán)逐個(gè)加入核苷酸單元，每一步反應(yīng)效率都不能達(dá)到100%，且該過(guò)程會(huì)隨著引物長(zhǎng)度的增加而變得復(fù)雜。每輪寡核苷酸的合成效率都會(huì)影響最終的總合成效率。隨著合成長(zhǎng)度越長(zhǎng)，總合成效率會(huì)降低，即使每個(gè)合成周期的效率高，但當(dāng)鏈長(zhǎng)增加到一定程度時(shí)，產(chǎn)物中的目標(biāo)序列占比會(huì)顯著降低。假設(shè)每步反應(yīng)效率是98%，合成100 nt長(zhǎng)度時(shí)，產(chǎn)物中的目標(biāo)序列占比降至13.26%（98%的100次方），且較難純化出目標(biāo)的Oligo。而且較長(zhǎng)的鏈會(huì)增加內(nèi)部錯(cuò)誤配率對(duì)和二級(jí)結(jié)構(gòu)形成的可能性，這也將導(dǎo)致合成效率下降和錯(cuò)誤率上升。

引物合成的耦合效率高低與多種因素相關(guān)，包括人員專業(yè)性、機(jī)器先進(jìn)性、原料穩(wěn)定性、規(guī)章制度的精細(xì)性以及環(huán)境控制的嚴(yán)格性。2024年年初擎科生物從"人機(jī)料法環(huán)"5個(gè)方面進(jìn)行了全面升級(jí)，并嚴(yán)格執(zhí)行周期質(zhì)量跟蹤。擎科生物Oligo合成每步耦合效率高達(dá)99.5%，這為總效率提供了保障，合成長(zhǎng)度可達(dá)200 nt。

• 合成純度

純度指目標(biāo)序列占全部序列的百分比，Oligo的純度對(duì)于確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。從實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度來(lái)說(shuō)，Oligo的純度越高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果通常越可靠。但在實(shí)際應(yīng)用中，綜合考慮成本、時(shí)間和實(shí)驗(yàn)需求，合理選擇純度是關(guān)鍵。常見(jiàn)的純化方式有DSL 純化、OPC 純化、PAGE 純化、HPLC 純化等。擎科生物子公司梓熙生物是業(yè)內(nèi)為數(shù)不多支持CE檢測(cè)的企業(yè)，精度可達(dá)1 nt的分辨率。

擎科生物純化級(jí)別推薦表

• 合成修飾

為了提高Oligo在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的穩(wěn)定性、細(xì)胞攝取效率以及特定實(shí)驗(yàn)的靈敏度和特異性，可以進(jìn)行核苷酸變體、熒光基團(tuán)、淬滅基團(tuán)、化學(xué)連接基團(tuán)、生物素等不同修飾。

擎科生物子公司梓熙生物，在北京和蘇州布局了高質(zhì)量修飾引物/探針的生產(chǎn)工廠，可提供百余種修飾基團(tuán)，客戶可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，修飾位置包括5'端修飾、3'端修飾、雙標(biāo)修飾、中間修飾與核苷酸堿基修飾，按照功能可劃分為以下幾類：

Oligo修飾類型功能分類

擎科生物熒光修飾穩(wěn)定性測(cè)試（4℃/60℃ 70小時(shí)）

擎科生物具備卓越的Oligo合成能力，不僅顯著提升了基因合成的成功率和成本控制，還為mRNA疫苗研發(fā)、抗體藥物制備、基因編輯、分子診斷及基礎(chǔ)科研等領(lǐng)域提供了高品質(zhì)的Oligo產(chǎn)品，為各領(lǐng)域客戶的研究和開(kāi)發(fā)提供了有力支持。同時(shí)不斷優(yōu)化流程與配送時(shí)效，全國(guó)20個(gè)合成基地附近均可提供次日早晨送達(dá)服務(wù)，部分基地快至當(dāng)日達(dá)。