?規(guī)模、準(zhǔn)確合成?鏈DNA英國初創(chuàng)引?半導(dǎo)體技術(shù)，打造新型酶促DNA合成?法

作為合成生物學(xué)的核心技術(shù)之一，大規(guī)模的DNA設(shè)計和合成技術(shù)賦予人們改造細(xì)胞功能甚至創(chuàng)造人工生命的能力，有助于進(jìn)一步推動生命科學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

隨著合成生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展，DNA合成技術(shù)需要滿足來自應(yīng)用端的眾多需求，其中包括合成更長的DNA序列。當(dāng)前的DNA合成方法普遍局限于制備相對較短的寡核苷酸鏈，然后通過將許多短鏈“縫合”起來的方式獲得更長序列?！半S著序列變長，制造所需的時間、精力和成本將大幅增加?！庇鳧NA合成技術(shù)公司Evonetix的產(chǎn)品副總裁邁克爾·丹尼斯博士對此表示。

自2015年成立以來，Evonetix致力于將半導(dǎo)體技術(shù)引入DNA合成技術(shù)領(lǐng)域，以此打造其專有的大規(guī)模、高保真的DNA合成技術(shù)平臺。憑借著該技術(shù)的不斷推進(jìn)，Evonetix自成立至今已完成總計4400萬美元的融資。

2022年上半年，Evonetix完成其臺式DNA合成平臺開發(fā)的重要里程碑。結(jié)果表明，該公司基于半導(dǎo)體陣列的DNA合成平臺能夠與化學(xué)和酶促DNA合成法兼容，從而實(shí)現(xiàn)DNA長序列的快速、準(zhǔn)確的構(gòu)建方法。

據(jù)悉，Evonetix的專有工藝在于利用新型硅芯片，在硅芯片表面上具有數(shù)千個獨(dú)立的熱控反應(yīng)位點(diǎn)。每個合成位點(diǎn)的溫度均可以單獨(dú)控制，因此該方法能夠在特定的點(diǎn)位通過控制溫度進(jìn)而控制DNA的正確合成。并且，該方法可在單芯片上精確合成數(shù)千個序列，滿足復(fù)雜文庫和長鏈DNA的組裝需求。

“半導(dǎo)體技術(shù)本質(zhì)上就是硅芯片。我們已經(jīng)開發(fā)出一種芯片，可以在其表面控制DNA的合成。”Evonetix公司介紹，基于硅芯片的合成方式能夠支持?jǐn)?shù)千位點(diǎn)同時進(jìn)行DNA合成，在此之后，依靠先進(jìn)的電泳工藝將合成的寡核苷酸單獨(dú)釋放，并從一個合成位點(diǎn)傳輸?shù)较乱粋€合成位點(diǎn)。傳輸?shù)墓押塑账釋⒃谙乱粋€位點(diǎn)被電場捕獲，并且與互補(bǔ)鏈完成組合。在此之后，該位點(diǎn)的溫度將升高并且熔解其中不正確的序列。整個合成、組裝和糾錯過程可以在數(shù)小時內(nèi)完成，而現(xiàn)有的合成技術(shù)仍需要數(shù)天或數(shù)周才能夠完成。

據(jù)該公司聲稱，目前典型的酶促DNA合成方法依賴于更傳統(tǒng)的平臺?，F(xiàn)有的方法很難增加并行制備的DNA序列數(shù)量，而通過熱控制的方式則能夠擺脫傳統(tǒng)方法的限制，讓用戶能夠在自己的實(shí)驗(yàn)室中通過單一平臺完成大規(guī)模的基因合成、CRISPR篩選和蛋白質(zhì)工程等工作。

“相關(guān)合成生物學(xué)的發(fā)展需要更好的、不易出錯的合成方法，或者是建立更加準(zhǔn)確的序列組裝和錯誤消除步驟，以便更快、更簡單地制備長序列，”丹尼斯認(rèn)為，“而基于現(xiàn)有的酶促合成法，技術(shù)平臺很難針對序列組裝和糾錯展開優(yōu)化。因此，我們需要研究DNA的物理特性以尋找組裝更長且準(zhǔn)確的DNA的新方法?！?/p>

該公司于近期已宣布啟動其半導(dǎo)體合成DNA的早期訪問計劃。在此之后，其將進(jìn)一步擴(kuò)大其半導(dǎo)體芯片的并行合成能力，以實(shí)現(xiàn)該專有技術(shù)在未來的全面商業(yè)化。