DNA 合成的長度對于生物技術(shù)的應用場景及價值有著至關重要的影響。小于 10Kb 片段基因合成主要用于小規(guī)模生物改造;基因組水平的研究應用,涉及基因序列長度一般在 10-500Kb;對于更復雜的基因組設計,基因合成的長度需求達到 Mb 級別。新生命體系的從頭設計與合成不僅需要大片段的 DNA,還需要通過后續(xù)的組裝與拼接獲取完整的基因組,這對 DNA 合成的需求量與性能提出了更高的要求。
DNA合成組裝的難點與挑戰(zhàn)
DNA合成組裝的準確性與連接效率、拼接次數(shù)密切相關。使用短初始片段組裝染色體或基因組長度DNA所需的分層組裝次數(shù)較多,過程中所需的克隆挑選和測序等質(zhì)控成本也會相應增加。此外,組裝過程中需要進一步克服聚合序列、長重復序列和非規(guī)范的DNA結(jié)構(gòu)對組裝的抑制作用。大片段DNA合成組裝(>10Kb)是目前基因合成領域技術(shù)開發(fā)的重難點之一,如何降低合成錯誤率及成本是主要挑戰(zhàn)!
隨著技術(shù)的跟新,通過計算機算法對影響組裝的問題序列進行拆分和序列轉(zhuǎn)換,發(fā)展智能組裝技術(shù),有助于解決復雜長片段DNA的組裝難題,提高合成效率、降低成本。
DNA合成技術(shù)

泓迅科技—DNA合成與組裝解決方案
泓迅科技Syno?GS平臺擁有全面的基因合成與組裝技術(shù),針對 “長難基因”因難施策,我們自主研發(fā)Complex Index(CI)、NGCodonTM、AI-TAT、DNA StudioTM等多款生物智能分析工具,與自有專利試劑Syno?Interlinkage 、Syno?Assembly 相結(jié)合,推動DNA合成向著更加智能化、精準化和快速化方向發(fā)展。我們月合成通量上萬條序列,單一DNA片段長度可達150Kb,覆蓋從簡單的DNA片段到復雜長DNA組裝,代謝通路及基因組合成,交付成功率100%!

泓迅科技運用先進的算法自主研發(fā) CI (Complexity Index) 系統(tǒng),針對重復序列、發(fā)卡結(jié)構(gòu)、高GC、poly 結(jié)構(gòu)等復雜基因智能分析,優(yōu)化DNA合成組裝工藝。下方是泓迅科技與其他供應商針對2000個合成基因的分析結(jié)果。

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泓迅科技綜合考慮密碼子偏好性、mRNA二級結(jié)構(gòu)、GC含量、發(fā)夾結(jié)構(gòu)、翻譯起始與終止效率等多種影響蛋白表達的因素,升級2.0版NGCodonTM密碼子優(yōu)化系統(tǒng),讓密碼子優(yōu)化設計更合理、表達更高效。

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