サービス

プロフェッショナルでコスト削減のソリューション

ランダム変異導入およびDNAシャッフルのための遺伝子合成

高忠実度の遺伝子合成は現代の基盤を形成しています。 酵素工学DNA設計に対する正確な制御を可能にし、突然変異誘発および組換えのための最適化されたテンプレートの作成を実現します。 クリエイティブ酵素私たちは提供します カスタム遺伝子合成サービス 特にサポートするために調整された ランダム変異誘発およびDNAシャッフルのワークフロー

高度な配列最適化アルゴリズム、コドン調和、および独自の合成技術を統合することで、ライブラリ生成や再組換え実験に直接使用できる高品質でエラーのないDNA構造体を提供します。私たちのサービスは、迅速かつ信頼性の高い確認済み遺伝子へのアクセスを求める酵素エンジニアをサポートするように設計されており、合成された各配列がその後のランダム化および方向性進化の取り組みの理想的な出発点となることを保証します。

エラー耐性PCRのために単一の野生型遺伝子が必要な場合でも、DNAシャッフルのために複数の相同配列が必要な場合でも、Creative Enzymesは精度、柔軟性、そして下流の酵素進化プロセスとの完全な互換性を保証します。

遺伝子合成:変異導入のための信頼性の高い出発テンプレートの提供

酵素工学において、遺伝子合成は変異導入や組換えのための出発テンプレートを準備する際の好ましい方法として従来のクローニングに取って代わりました。合成生物学はDNA配列に対する正確な制御を可能にし、研究者がコドン使用を最適化し、問題のあるモチーフを排除し、効率的な発現と操作のために構造を標準化することを可能にします。

ランダム変異導入やDNAシャッフル実験を設計する際には、高品質な出発配列が不可欠です。未検証または不安定なDNA構造体は、隠れたエラー、二次構造の問題、または発現効率を低下させ、ライブラリ生成を妨げる希少コドンを含む可能性があります。合成遺伝子は、適切に最適化され検証されることで、これらの制限を克服し、発現と変異導入の成功率を最大化するクリーンでカスタマイズ可能なテンプレートを提供します。

クリエイティブエンザイムズは、バイオインフォマティクスに基づく配列最適化と最先端の合成化学を組み合わせ、正確で発現準備が整い、完全に文書化された合成遺伝子を提供します。したがって、当社の上流合成サービスは、堅牢な変異体ライブラリを生成し、信頼性の高いDNA再組換えを行うための重要な基盤を提供します。

Principle and workflow of DNA shuffling図1. DNAシャッフルの図。まず、親の配列が酵素DNase Iによってランダムに断片化され、その後、断片がプライマーなしのPCRサイクルを繰り返すことで再構築される。クロスオーバーは、異なる親からの断片で構成された二本鎖に新しいヌクレオチドが追加される延長ステップ中に生成される。多くのサイクルの後、全長の配列が再構築される。(Moore, 2002)

私たちの提供内容:遺伝子合成

Creative Enzymesは、ランダム変異導入およびDNAシャッフルプロジェクトに特化したエンドツーエンドの遺伝子合成ソリューションを提供しています。私たちのアプローチは、計算最適化、高度な合成方法、厳格な品質管理を組み合わせて、卓越した信頼性を持つDNA構造を提供します。

完全カスタマイズされた遺伝子設計と最適化

私たちのチームは、クライアントの仕様、発現ホスト、および意図された下流アプリケーションに基づいて遺伝子を設計し最適化します。コドン使用は、細菌、酵母、昆虫、または哺乳類システムでの効率的な翻訳のために調和されています。また、ランダム変異導入や組換えに干渉する可能性のある内部制限部位、繰り返し配列、二次構造を除去します。

野生型および変異型テンプレートの合成

我々は、野生型遺伝子と設計された変異体の両方を合成し、完全な精度と高い収量を確保しています。合成された構造物は全長シーケンシングによって検証され、直接実験に使用するために任意のベクターにクローニングすることができます。

相同配列の遺伝子合成(DNAシャッフル)

DNAシャッフルアプリケーションのために、異なる生物やアイソフォームからの同系遺伝子配列の並列合成を提供します。配列のアラインメントと標準化により、互換性のある再結合接合部が確保され、断片の再構築の成功率が最大化されます。

変異導入プロジェクトのための遺伝子合成

ランダム変異導入を計画する際、エラー誘発PCR、化学変異誘発、または飽和変異導入に最適化されたベーステンプレートを作成します。各テンプレートは、ランダム化の前に意図された野生型配列を正確に反映していることを確認するために、完全性の検証を受けます。

ベクトルのクローン作成と検証

私たちの合成パッケージの一環として、遺伝子をお好みの発現または変異導入用ベクターにサブクローニングすることができます。すべての構築物は、正しい挿入と向きを確認するために、配列決定および制限酵素消化を通じて検証されます。

配信フォーマット

クライアントは、ライオフィライズされたDNA、プラスミド構築物、またはグリセロールストックとして遺伝子を受け取ることができ、ライブラリ構築やDNAシャッフルのワークフローに即座に使用できる状態です。

サービスワークフロー

Workflow of template gene synthesis service for random mutagenesis and DNA shuffling

遺伝子最適化パラメータ

  • コドン使用: 最適化されたため 大腸菌ピチア・パストリスバチルス属昆虫、または哺乳類の宿主。
  • GC含量のバランス調整:安定した二次構造を最小限に抑え、PCRベースのランダム化を促進するように調整されました。
  • モチーフ除去:隠れたスプライシング部位、繰り返し配列、およびパリンドローム配列の排除。
  • 配列標準化:効率的な組換えを促進するためのホモログ遺伝子セットのアライメント最適化。

技術仕様

  • 遺伝子の長さ:標準で最大10 kb、長い配列はリクエストに応じて利用可能です。
  • 合成精度:≥99.999% フルレングスシーケンシングによって検証済み。
  • クローニングベクター:pET、pYES、pBAD、pPICZ、カスタムベクターなど、幅広い選択肢があります。
  • 成果物:プラスミドDNA(≥5 µg)、配列マップ、およびQCレポート。

品質保証

各合成構造物は次のように進行します:

  • 分光光度法による純度試験 (A260/A280 ≥1.8)。
  • フルレングスシーケンシング検証(サンガーまたはNGS)。
  • 制限酵素消化分析(該当する場合)。
  • リクエストに応じたオプションの表現テスト。

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なぜ私たちを選ぶのか

高忠実度DNA合成

独自の合成化学は、GCリッチまたは複雑な配列に対しても、卓越した精度と低エラー率を保証します。

包括的なシーケンス最適化

すべての遺伝子は、効率的な発現、堅牢な安定性、およびシームレスな下流操作のために設計されています。

ランダム変異誘発およびDNAシャッフリングワークフローとの統合

合成遺伝子は、私たちの突然変異誘発および組換えプラットフォームと完全に互換性があります。

スケーラブルなプロジェクト能力

単一の遺伝子から大規模なホモログセットまで、私たちは多様な合成プロジェクトを効率的に処理します。

迅速な対応と信頼できる配送

最適化された物流と自動化により、10~15営業日以内に完全な構造物を提供します。

エンドツーエンドのサポートと機密性

プロジェクト全体を通じて専任の科学的サポートを提供し、すべての配列と結果は厳格な機密保持の下で管理されます。

ケーススタディと成功事例

ケース1:リパーゼのDNAシャッフルのためのホモログ遺伝子の合成

クライアントのニーズ:

研究チームは、70〜85%の配列同一性を持つ3つの細菌ホモログを再結合することによってハイブリッドリパーゼを生成することを目指しました。遺伝子は適切に注釈付けされておらず、選択した発現ホストに最適化されていませんでした。大腸菌).

私たちのアプローチ:

シーケンス最適化を行いました。 デノボ すべての3つの遺伝子の合成、相同領域を整列させて組換え接合部を促進します。各遺伝子はコドン最適化されました。 大腸菌 標準化されたベクターにクローニングされました。

結果:

合成された遺伝子は効率的なDNAシャッフリングを可能にし、最大3.2倍の触媒効率の向上と熱安定性の改善を持つハイブリッド変異体を生成しました。クライアントは、確認された構造体を使用して高スループットスクリーニングを進め、野生型ゲノムクローンを使用する場合と比較して大幅な時間を節約しました。

ケース2:脱水素酵素のランダム変異導入のためのカスタム遺伝子合成

クライアントのニーズ:

バイオテクノロジーのスタートアップは、短鎖脱水素酵素のランダム変異誘発のための出発材料として、検証済みの遺伝子構造を必要としていました。天然の配列には問題のある繰り返し配列や低発現コドンが含まれており、変異誘発が複雑になっていました。

私たちのアプローチ:

コドン調和を用いて遺伝子を再設計しました。 大腸菌 内部の繰り返しを除去し、PCR増幅を妨げる要因を取り除きました。最適化された遺伝子は合成され、pETベースの変異導入ベクターにクローニングされ、配列解析によって完全に確認されました。

結果:

合成遺伝子は予備試験で5倍の発現レベルを示し、エラーを含むPCRを通じて堅牢な変異体ライブラリを生成しました。クライアントは、触媒の回転率が向上した変異体を特定し、下流の構造-機能研究を可能にしました。

ケース3:エステラーゼの組み合わせDNAシャッフルのための多遺伝子合成

クライアントのニーズ:

産業用酵素開発者は、基質の多様性を高めるために、DNAシャッフルを通じて複数のエステラーゼから機能ドメインを組み合わせることを意図していました。課題は、合成された配列間での正確な再結合の互換性を確保することにありました。

私たちのアプローチ:

私たちは配列アライメントに基づく設計を行い、保存されたクロスオーバー領域を特定し、すべての遺伝子にわたってコドン使用を調和させました。配列は並行して合成され、検証され、再組換えに適したモジュラー断片として納品されました。

結果:

これらの標準化されたテンプレートを使用したDNAシャッフルにより、基質範囲が拡大し、2.8倍の加水分解活性を示すハイブリッドエステラーゼが生成されました。このプロジェクトは、組み合わせ酵素進化における正確な合成テンプレートの重要な役割を強調しました。

よくある質問

  • 遺伝子合成は、ランダム変異導入やDNAシャッフルの前に重要ですか?

    合成遺伝子は配列の正確性を保証し、不要なモチーフを除去し、コドン使用を最適化します。これにより、発現失敗のリスクが低減し、変異導入効率が向上します。
  • Q: 複数の相同遺伝子を合成して組換え研究を行うことはできますか?

    はい。私たちは、DNAシャッフルのために整列された相同遺伝子の合成を専門としており、互換性のある recombination junctions と高いクロスオーバー効率を確保しています。
  • Q: シーケンスの忠実性をどのように確保しますか?

    A: 合成された各遺伝子は、納品前にフルレングスシーケンシング(サンガー法またはNGS)、内部コントロールの検証、および純度評価を受けます。
  • Q: 合成のために自分の最適化された配列を提供できますか?

    A: もちろんです。あなたのデザインから合成することもできますし、下流の突然変異誘発ワークフローとの互換性を確保するための最適化をお手伝いすることもできます。
  • Q: どのような配信形式を提供していますか?

    A: 我々は、注釈付きの配列マップと品質管理文書とともに、プラスミドDNA、凍結乾燥DNA、またはグリセロールストックを提供します。
  • 合成プロセスにはどのくらいの時間がかかりますか?

    A: 一般的なターンアラウンドタイムは、遺伝子の長さと複雑さに応じて、10日から15営業日です。
  • Q: どのホストシステムを最適化できますか?

    A: 幅広い宿主に対してコドン使用を最適化します。 大腸菌バチルスピチア・パストリス昆虫細胞および哺乳類細胞。
  • Q: 私の遺伝子配列は機密として保持されますか?

    A: はい。すべてのデータとシーケンスは厳格な機密保持契約の下で保護されています。クライアントは完全な所有権と知的財産権を保持します。

参照:

  1. ムーア GL. eCodonOpt: 指向性進化実験におけるコドン使用の最適化のための体系的な計算フレームワーク。 核酸研究2002;30(11):2407-2416. doi:10.1093/nar/30.11.2407

研究および産業用途にのみご使用ください。個人医療用途には適していません。一部の食品グレード製品は、食品および関連用途における処方開発に適しています。

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