技術詳情
突變文庫的構建策略
芯片合成(chéng)寡核苷酸
芯片合成(chéng)寡核苷酸的方式非常适合用于生成(chén生線g)的具有各種(zhǒng)大小著商和序列的突變體,比如可在給定位點制造飽和突變。我們基于芯片的 D長銀NA 合成(chéng)長(cháng)度通常可哥和達300 nt,且錯誤率較低。
易錯PCR
易錯PCR是最直接用于開(kāi)發(fā)高度多樣(yà年煙ng)化的突變文庫的選擇,這(zhè)其中包括從修改标準PCR照友方法到突變AAV衣殼基因等多種(zhǒng)方式。更具紅這體而言,易錯PCR結合了多種(zhǒng)次優化的PC秒近R條件,如使用低保真性聚合酶、更長(cháng)的延伸時(shí)間、醫高更高的Mg2+濃度、添加Mn2+,以及使用不相等的多種(zhǒng)dNTP濃度東車等方式來對(duì)AAV衣殼基因引入随廠高機突變。
簡并密碼子
密碼子簡并機制允許一個氨基酸由多個密碼子編碼。通過(guò)向(xiàng)由舞去寡核苷酸合成(chéng)中的關都簡并密碼子引入了受控的、高度随機的突變,可對(duì)可能(néng)産生陽司視性突變的區域和氨基酸進(jìn)行針房外對(duì)性的靶向(xiàng)。例如,廣泛使用的簡并姐城密碼子突變文庫——NNK文庫,其NNK簡并引很路物涵蓋了32種(zhǒng)密碼子組合(N= A/了麗C/G/T,K= G/T),可以編碼所有2這道0種(zhǒng)氨基酸和一個終止密刀樂碼子。在文庫構建中利用簡并密碼子是一種(zhǒng)引金文入多樣(yàng)性的有效方法。
簡并密碼子類型 | 密碼子組合數量 | 終止密碼子數量 | 氨基酸 |
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NNN | 64 | 3 | All 20 |
NNK / NNS | 32 | 1 | All 20 |
NDT | 12 | 0 | RNDCGHILFSYV |
DBK | 18 | 0 | ARCGILMFSTWV |
NRT | 8 | 0 | RNDCGHSY |
DNA洗牌
DNA洗牌是一種(zhǒng)通過(g美大uò)同源重組産生嵌合DNA序列的高效方法。這(zhè)項技術首先將(j文去iāng)親本基因切割成(chéng)随機片段,然後(hòu)員船使用無引物的PCR技術并根據部分序列同源性進(jìn)行重組,從而將(jiān黃兵g)它們重新組裝成(chéng)新的女間嵌合序列。另外,合成(chéng)洗牌將(j風空iāng)合理設計與定向(xiàng)進(jìn)化相結合,可用喝放于創建高複雜性文庫。在采用其他突變方習喝法(如易錯PCR)後(hòu)也可以進(jìn)行家族DN讀藍A洗牌。
實驗數據
圖1 質粒文庫(NNK)11的核苷酸構成(chéng)
該文庫采用NNK簡并密碼子策略構建。每根柱子代表DNA序列中不同的核苷她用酸位置,顔色表示觀察到的核苷酸類型。所有位置都(dōu)弟媽顯示出預期的核苷酸,且觀察到的頻率接近理論值(N =厭事 25% A + 25% T +25% G + 25% C,K = 50% T會機 + 50% G)。
圖2 質粒文庫7-mer可變區的氨基酸分布
該文庫利用NNK簡并密碼子策略構建而成(chéng)。每根柱子分别代表理論(校藍綠)/實際(紅)上的特異氨基酸/終止密碼子的百分比。觀察到的20種(笑務zhǒng)氨基酸和終止密碼子的實際頻率與理論頻率非常接近。
圖3 雲舟生物芯片合成(chéng)的寡核苷酸文庫訊跳。圖示爲複雜度、覆蓋率和序列比對(duì)的一緻性房金。
數據以無偏向(xiàng)的方式收集明中于雲舟生物使用芯片合成(chéng)寡核苷酸文庫算厭。(A)這(zhè)些定制文庫的大小分布高度多樣(yàn喝船g)化,複雜度從102到超過(guò)105不等。(B)覆蓋率和讀取的比對(du妹這ì)率均很高接近100%,突出表明了我們下議文庫的極高準确性和低錯誤率。