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基因工廠云探秘系列3--高效率和高準確度的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。在基因合成過程中,短鏈寡核苷酸片段首先被合成,然后通過拼接和延長構(gòu)建出完整的基因序列。Oligo合成不僅對基因合成至關(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
擎科生物基因合成流程圖

 

擎科生物Oligo合成類型及應(yīng)用場景
擎科生物Oligo合成類型及應(yīng)用場景

  • 合成效率和合成長度

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

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、機器先進性、原料穩(wěn)定性、規(guī)章制度的精細性以及環(huán)境控制的嚴格性。2024年年初擎科生物從"人機料法環(huán)"5個方面進行了全面升級,并嚴格執(zhí)行周期質(zhì)量跟蹤。擎科生物Oligo合成每步耦合效率高達99.5%,這為總效率提供了保障,合成長度可達200 nt。

  • 合成純度

純度指目標序列占全部序列的百分比,Oligo的純度對于確保實驗的準確性和可靠性至關(guān)重要。從實驗的準確度來說,Oligo的純度越高,實驗結(jié)果通常越可靠。但在實際應(yīng)用中,綜合考慮成本、時間和實驗需求,合理選擇純度是關(guān)鍵。常見的純化方式有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檢測的企業(yè),精度可達1 nt的分辨率。

擎科生物純化級別推薦表
擎科生物純化級別推薦表

  • 合成修飾

為了提高Oligo在不同應(yīng)用場景下的穩(wěn)定性、細胞攝取效率以及特定實驗的靈敏度和特異性,可以進行核苷酸變體、熒光基團、淬滅基團、化學(xué)連接基團、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,客戶可根據(jù)需要進行選擇,修飾位置包括5'端修飾、3'端修飾、雙標修飾、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
Oligo修飾類型功能分類

 

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

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)域客戶的研究和開發(fā)提供了有力支持。同時不斷優(yōu)化流程與配送時效,全國20個合成基地附近均可提供次日早晨送達服務(wù),部分基地快至當日達。

消息來源:北京擎科生物科技股份有限公司
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