北京2024年11月21日 /美通社/ -- 在前篇文章中，給(gei)大家深入介(jie)紹了擎科基因工廠(chang)的(de)自(zi)(zi)研合(he)成原料與(yu)合(he)成儀，揭示了擎科生物如(ru)何(he)突破技術壁壘，打造全自(zi)(zi)主的(de)基因合(he)成產業鏈。

今天，本篇將繼續(xu)帶您(nin)走進擎(qing)科基(ji)因工廠，詳細(xi)探(tan)討擎(qing)科生物在(zai)Oligo合成(cheng)等(deng)方面(mian)的(de)技術優勢，以及如何(he)通過(guo)精密控制和智(zhi)能化平臺，實現(xian)基(ji)因合成(cheng)高效交(jiao)付的(de)背后秘密。通過(guo)技術升級與質量管理(li)，擎(qing)科生物不僅為(wei)客戶提供了可靠(kao)的(de)產品質量保障(zhang)，還為(wei)廣泛應用領域的(de)發展提供強有力的(de)支持(chi)。

高效率和高準確度的Oligo合成

寡核苷(gan)酸（Oligo）合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)是(shi)基(ji)(ji)因(yin)(yin)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)基(ji)(ji)礎模塊(kuai)。在基(ji)(ji)因(yin)(yin)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)程中，短鏈寡核苷(gan)酸片(pian)段首先被合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)，然(ran)后通(tong)過(guo)拼(pin)接和延長(chang)構建出完整的(de)(de)基(ji)(ji)因(yin)(yin)序(xu)列。Oligo合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)不僅對基(ji)(ji)因(yin)(yin)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)至關重要，還涵蓋(gai)了DNA和RNA的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)，以(yi)及修飾寡核苷(gan)酸的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)。這些合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)在分子生物(wu)學、基(ji)(ji)因(yin)(yin)治(zhi)療、診(zhen)斷和藥(yao)物(wu)開發(fa)等領域(yu)發(fa)揮著關鍵作用(yong)。

• 合成效率和合成長度

Oligo合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)通常(chang)采(cai)用(yong)化學合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)固相亞磷(lin)酸三(san)酯(zhi)法(fa)，通過每(mei)(mei)個【脫保護，偶聯，加(jia)帽，氧化】的(de)循環逐(zhu)個加(jia)入核苷酸單元，每(mei)(mei)一(yi)步反應(ying)效率(lv)(lv)都不能(neng)(neng)達到100%，且該過程會(hui)(hui)隨著引物(wu)(wu)長(chang)度(du)(du)的(de)增加(jia)而變得復雜。每(mei)(mei)輪寡核苷酸的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)效率(lv)(lv)都會(hui)(hui)影響最(zui)終的(de)總合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)效率(lv)(lv)。隨著合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)長(chang)度(du)(du)越(yue)長(chang)，總合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)效率(lv)(lv)會(hui)(hui)降(jiang)(jiang)低，即使每(mei)(mei)個合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)周期的(de)效率(lv)(lv)高，但當鏈長(chang)增加(jia)到一(yi)定程度(du)(du)時，產物(wu)(wu)中(zhong)的(de)目標(biao)(biao)序列占比會(hui)(hui)顯著降(jiang)(jiang)低。假設每(mei)(mei)步反應(ying)效率(lv)(lv)是98%，合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)100 nt長(chang)度(du)(du)時，產物(wu)(wu)中(zhong)的(de)目標(biao)(biao)序列占比降(jiang)(jiang)至(zhi)13.26%（98%的(de)100次方），且較難純化出(chu)目標(biao)(biao)的(de)Oligo。而且較長(chang)的(de)鏈會(hui)(hui)增加(jia)內部錯(cuo)誤配(pei)率(lv)(lv)對和(he)二級結(jie)構形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)可能(neng)(neng)性，這也(ye)將導致合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)效率(lv)(lv)下降(jiang)(jiang)和(he)錯(cuo)誤率(lv)(lv)上升(sheng)。

引物合(he)成的耦合(he)效率(lv)高低與(yu)多種因素相關，包括(kuo)人(ren)員(yuan)專(zhuan)業性(xing)(xing)(xing)、機(ji)器先進性(xing)(xing)(xing)、原料穩定性(xing)(xing)(xing)、規章制度的精(jing)細性(xing)(xing)(xing)以及環境控制的嚴(yan)格(ge)性(xing)(xing)(xing)。，并(bing)嚴(yan)格(ge)執行(xing)周期質量跟蹤。擎科生物Oligo合(he)成每步耦合(he)效率(lv)高達99.5%，這為(wei)總效率(lv)提(ti)供了保(bao)障，合(he)成長度可達200 nt。

• 合成純度

純(chun)(chun)(chun)(chun)度(du)(du)指目標序列占全(quan)部序列的(de)(de)百分(fen)比，Oligo的(de)(de)純(chun)(chun)(chun)(chun)度(du)(du)對于確保實驗(yan)的(de)(de)準確性(xing)和可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)至(zhi)關重要。從實驗(yan)的(de)(de)準確度(du)(du)來說，Oligo的(de)(de)純(chun)(chun)(chun)(chun)度(du)(du)越(yue)高，實驗(yan)結果(guo)通(tong)常越(yue)可(ke)(ke)靠(kao)。但在實際應(ying)用中，綜合考慮成(cheng)本(ben)、時間和實驗(yan)需求(qiu)，合理選擇純(chun)(chun)(chun)(chun)度(du)(du)是(shi)關鍵。常見的(de)(de)純(chun)(chun)(chun)(chun)化方式(shi)有DSL 純(chun)(chun)(chun)(chun)化、OPC 純(chun)(chun)(chun)(chun)化、PAGE 純(chun)(chun)(chun)(chun)化、HPLC 純(chun)(chun)(chun)(chun)化等。擎(qing)科生物(wu)子(zi)公司(si)梓熙生物(wu)是(shi)業內(nei)為數不多支持(chi)CE檢測的(de)(de)企(qi)業，精(jing)度(du)(du)可(ke)(ke)達1 nt的(de)(de)分(fen)辨率。

• 合成修飾

為了提高Oligo在不同應用場景下的穩定(ding)性、細(xi)胞攝取(qu)效率以及特(te)定(ding)實驗的靈敏度和特(te)異性，可以進行核苷酸變體、熒光(guang)基(ji)團(tuan)(tuan)、淬滅基(ji)團(tuan)(tuan)、化學連接基(ji)團(tuan)(tuan)、生物素等不同修飾(shi)。

擎(qing)科生(sheng)物子公司梓熙生(sheng)物，在北京和(he)蘇州布局(ju)了高質量修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)引物/探針的生(sheng)產工(gong)廠，可提供百余種(zhong)修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)基團，客戶可根據需要進行選擇，修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)位置包括(kuo)5'端修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)、3'端修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)、雙(shuang)標修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)、中間(jian)修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)與核(he)苷酸堿基修(xiu)(xiu)飾(shi)(shi)(shi)(shi)，按照(zhao)功能可劃(hua)分為以下幾(ji)類(lei)：

擎科生物(wu)具備(bei)卓越的(de)Oligo合(he)成能力(li)，不僅顯著(zhu)提(ti)升了基(ji)因合(he)成的(de)成功率和成本控制，還為(wei)mRNA疫(yi)苗研(yan)(yan)發(fa)、抗(kang)體藥物(wu)制備(bei)、基(ji)因編輯(ji)、分(fen)子(zi)診斷及基(ji)礎科研(yan)(yan)等(deng)領(ling)域提(ti)供了高品質的(de)Oligo產(chan)品，為(wei)各(ge)領(ling)域客戶的(de)研(yan)(yan)究(jiu)和開發(fa)提(ti)供了有力(li)支持。同時(shi)不斷優化流程與配送(song)時(shi)效，全國(guo)20個合(he)成基(ji)地(di)附近均可(ke)提(ti)供次(ci)日(ri)早晨送(song)達服(fu)務，部分(fen)基(ji)地(di)快至當日(ri)達。

從PCR到基因組裝：揭示合成關鍵步驟與精準驗證

由于(yu)寡核(he)苷酸(suan)從頭合成(cheng)長(chang)(chang)度的限制，通常采用DNA組(zu)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)術(shu)、使用短(duan)寡核(he)苷酸(suan)作為(wei)原料來構(gou)建更長(chang)(chang)的合成(cheng)片(pian)段(duan)。常用的組(zu)裝(zhuang)(zhuang)方法包括全(quan)片(pian)段(duan)酶(mei)促連接法和酶(mei)促填充法。全(quan)片(pian)段(duan)酶(mei)促連接法利(li)用DNA連接酶(mei)將具有5'磷酸(suan)化且重(zhong)疊互(hu)補的寡核(he)苷酸(suan)片(pian)段(duan)連接形成(cheng)雙鏈(lian)DNA。酶(mei)促填充法基于(yu)聚(ju)合酶(mei)循環組(zu)裝(zhuang)(zhuang)（Polymerase Cycling Assembly，PCA）技(ji)術(shu)，使用DNA聚(ju)合酶(mei)將重(zhong)疊的寡核(he)苷酸(suan)延伸成(cheng)雙鏈(lian)片(pian)段(duan)，通過overlap PCR獲取較長(chang)(chang)片(pian)段(duan)，然后將各片(pian)段(duan)一起組(zu)裝(zhuang)(zhuang)至載體上，最終構(gou)建出完整(zheng)載體。

擎科生(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)基(ji)因合成智能(neng)化(hua)生(sheng)(sheng)產平臺專注(zhu)于1.5 kb以內(nei)短片(pian)段的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)(sheng)產，能(neng)夠有(you)效減少人工(gong)操作失(shi)誤并顯(xian)著提高生(sheng)(sheng)產效率。客戶可(ke)根據(ju)不同應用(yong)需求(qiu)選擇合適的(de)(de)(de)載體(ti)骨架(jia)。公司已經建立了一個精準規范(fan)的(de)(de)(de)載體(ti)庫，提供(gong)160多個免費載體(ti)供(gong)選擇，并可(ke)按需制備合格的(de)(de)(de)線(xian)性(xing)化(hua)載體(ti)。同時，擎科生(sheng)(sheng)物還為客戶自(zi)備的(de)(de)(de)載體(ti)提供(gong)NGS測序(xu)驗證(zheng)，確(que)保載體(ti)序(xu)列(lie)的(de)(de)(de)準確(que)性(xing)，并提供(gong)一年的(de)(de)(de)免費存儲服務，方便后續使用(yong)。

為(wei)保(bao)證高效(xiao)且高質(zhi)(zhi)量的基因合(he)成過程(cheng)(cheng)，擎(qing)科生物自主研發(fa)了高品質(zhi)(zhi)的重組(zu)酶、聚合(he)酶和感受態(tai)細胞(bao)，這些都是保(bao)證載(zai)體構(gou)建及PCR片段連接反應順利(li)進(jin)行(xing)的關鍵(jian)試劑。全流程(cheng)(cheng)的試劑控制確保(bao)每個環節的質(zhi)(zhi)量。

在自(zi)動化生(sheng)產過程(cheng)(cheng)中，載體(ti)與(yu)PCR片段的(de)連接(jie)反(fan)應由自(zi)動移液工作(zuo)站完成，復蘇(su)液通過自(zi)動涂布(bu)儀進行(xing)樣(yang)品涂布(bu)，隨后(hou)利用全自(zi)動菌(jun)落挑選(xuan)儀篩(shai)選(xuan)陽性克(ke)隆。整(zheng)個過程(cheng)(cheng)支(zhi)持二(er)維碼和條形碼管理，大幅提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產效率，減(jian)少了(le)人工失誤。

擎(qing)科(ke)生(sheng)(sheng)物(wu)還采(cai)用(yong)了自主開發的"磁珠法測序平(ping)臺"進行Sanger測序，確保目的序列的100%準確性。此外(wai)，創(chuang)新性的Fast NGS技(ji)術用(yong)于NGS測序，進一步保障了全質粒序列的精(jing)準度(du)。通過(guo)智(zhi)能(neng)化(hua)生(sheng)(sheng)產線的全程控制，從自動化(hua)序列分析(xi)到篩(shai)選、測序和(he)質檢，每一環(huan)節(jie)都經過(guo)嚴格把(ba)控，確保基因合(he)成(cheng)的高效率和(he)高質量。最終，擎(qing)科(ke)生(sheng)(sheng)物(wu)的基因合(he)成(cheng)交付率超過(guo)99.5%，最快可在(zai)3天內完成(cheng)交付。

在(zai)對擎(qing)科(ke)基(ji)(ji)因(yin)工(gong)廠(chang)的(de)(de)探(tan)秘(mi)之旅(lv)中，我們深入探(tan)討(tao)了(le)(le)擎(qing)科(ke)基(ji)(ji)因(yin)工(gong)廠(chang)的(de)(de)核(he)心(xin)組成(cheng)部分，從自研(yan)的(de)(de)高(gao)質(zhi)量(liang)合成(cheng)原料到創(chuang)新(xin)的(de)(de)合成(cheng)儀設備，再到高(gao)效精準的(de)(de)合成(cheng)技(ji)術(shu)與流(liu)程(cheng)控制，每一環節都為(wei)推動基(ji)(ji)因(yin)合成(cheng)技(ji)術(shu)的(de)(de)快速發(fa)展奠定了(le)(le)堅實(shi)基(ji)(ji)礎。通過這些創(chuang)新(xin)，擎(qing)科(ke)生物(wu)不僅打破了(le)(le)技(ji)術(shu)壁壘，建(jian)立起全自主的(de)(de)產業鏈，還在(zai)提高(gao)核(he)酸合成(cheng)效率、合成(cheng)規模的(de)(de)同(tong)時，保證(zheng)了(le)(le)產品的(de)(de)高(gao)質(zhi)量(liang)和高(gao)交付速度。

隨著基因合成技術的不斷進步，我們(men)可以預見未來(lai)生(sheng)物(wu)醫(yi)藥、基因治療、精準醫(yi)療等(deng)多(duo)個領域都會發(fa)生(sheng)前所未有的變(bian)革。擎(qing)科(ke)生(sheng)物(wu)在這場技術革命中，將(jiang)為相關產(chan)業(ye)注入了強(qiang)勁(jing)的動力。未來(lai)，擎(qing)科(ke)生(sheng)物(wu)將(jiang)繼續發(fa)揮創(chuang)新優(you)勢，推動基因合成技術的發(fa)展，為全球生(sheng)物(wu)產(chan)業(ye)帶來(lai)更多(duo)突破。