تقنيات التجميع المبتكرة لتركيب الجينات على نطاق واسع

تكنولوجيا التجميع المستخدمة لتركيب شظايا الحمض النووي الكبير من الصفر هي الركيزة الأساسية لتصنيع الجينات، وتشمل الطرق مثل BioBrick™، TAR، BglBrick، Golden Gate، Gibson assembly، CPEC، و Overlap PCR. بسبب حدود التكنولوجيا الحالية في تصنيع دقيق للحمض النووي بطول جيني في خطوة واحدة، فمن الضروري دمج تقنيات التجميع في المختبر (in vitro) وفي الكائن الحي (in vivo) لتركيب الشظايا الأولigonucleotide المصنعة بشكل متقطع إلى شظايا حمض نووي طويل.

تقنيات التجميع في المختبر

يتم تصنيفها إلى طرق مختلفة بناءً على حجم الشظايا وخصائص التسلسل، مع وجود متطلب مشترك لاستخدام إنزيمات الأدوات. تداخل PCR، المستند إلى طريقة البوليميراز DNA، بسيط وسريع في التشغيل. طرق BioBrick وBglBrick، التي تعتمد على الإيزوشيزومرات، تمكن من التجميع القياسي، رغم أن طريقة BioBrick غير مناسبة للبروتينات المدمجة. طريقة ك隆 Golden Gate، المستندة إلى إنزيمات قيد IIS، تسمح بلصق سلس وكفؤ لأكثر من شظية واحدة. طريقة جمع Gibson، التي تستفيد من مزيج من عدة إنزيمات أدوات، تمكن من اللصق السلس مع أحجام شظايا تصل إلى عدة مئات من الكيلو باس. التصميم القياسي للمكونات DNA يعزز معدل استخدام الشظايا الموجودة.

تقنيات التجميع داخل الخلية

رغم في المختبر يمكن أن تصل الشظايا المجمعة إلى أحجام تصل إلى عدة مئات من الكيلو باس، لكن العائد غالباً يكون غير كافٍ، مما يستلزم التضخيم باستخدام الكائنات مثل Escherichia coli. في تجميع الشظايا التي تتجاوز 20 كيلو بايت، يتم استخدام الأنظمة المُعدّلة وراثيًا داخل الكائنات الحية غالبًا، بما في ذلك بациلوس سوبتيليس، والخميرة، والبكتيريا المعدلة. تم التعرف على الخميرة كمضيف شائع لسنوات بسبب قدرتها الفعالة على إعادة التركيب المتجانسة. يمكن استخدامها لتجميع الكروموسومات الاصطناعية التي يصل طولها إلى عدة ميجاباز (Mb). بالإضافة إلى ذلك، تظهر ساكاروميسس سيريفيسيا تحملًا استثنائيًا لطول الكروموسوم، مما يوفر أساسًا نظريًا لاستخدام الخميرة لبناء الكروموسومات الطويلة جدًا في الكائنات العليا.

التطبيقات

تستخدم شركة Yaohai Bio-Pharma بشكل أساسي طريقتين لجمع الجينات في التركيب الجيني: طريقة الالتصاق (ligase assembly) وطريقة البوليميراز (DNA polymerase assembly). تعتمد طريقة الالتصاق على ربط الشظايا الأوليغونوكليوتيدية المُهجنة والمترابطة بفوسفات 5' إلى الحمض النووي المزدوج باستخدام إنزيم الالتصاق DNA ligase. أما طريقة البوليميراز فتستخدم إنزيم البوليميراز للتوسع على الشظايا الأوليغونوكليوتيدية المُهجنة، مما ينتج خليطاً من أطوال مختلفة، ثم يتم تضخيم الشظايا الكاملة الناجحة باستخدام البدائيات (primers). يمكن لشركة Yaohai مساعدة العملاء في تحقيق المتطلبات الخاصة المتعلقة بالتركيب الجيني.

نحن نبحث أيضًا بنشاط عن شركاء عالميين من المؤسسات أو الأفراد. نقدم أكثر التعويضات تنافسية في الصناعة. إذا كان لديك أي أسئلة، لا تتردد في التواصل معنا: [email protected]