基因合成基本觀念 | 化學工廠資訊網
![基因合成基本觀念](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
2020年3月20日—基因合成是一個具有革命性的技術,與在細胞中發生的DNA複製及經由PCR放大不同,基因合成不需要DNA模板就能合成目標基因序列,...基因合成的原理.
![基因合成基本觀念](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
基因合成是一個具有革命性的技術,與在細胞中發生的DNA複製及經由PCR放大不同,基因合成不需要DNA模板就能合成目標基因序列,幾乎任何序列都可以合成,包括不存在於自然界中的序列,科學家不再侷限於傳統分生克隆,可以設計或是重新編碼整個基因組來合成。
基因合成的原理一般基因合成是由一個鹼基一個鹼基,經由化學合成方式逐步地添加而形成一條DNA鏈,這方法叫做亞磷醯胺合成法(phosphoramidite chemistry),是常見DNA固相的合成方式,包含四個步驟:
1. 去保護基(deprotection),將5’羥基(hydroxy group)上的保護基dimethoxytrityl(DMT)去除
2. 耦合反應(coupling),第2個鹼基(帶有DMT)與第1個鹼基形成亞磷酸三酯鍵(phosphite triester)耦合在一起
3. 帶帽反應(capping),少數未參與耦合反應的羥基醯化(acylation)作用,防止其後繼續發生反應
4. 氧化反應(oxidation),耦合反應形成的亞磷酸三酯鍵並不穩定,再進行下一個循環前必須使其氧化,轉為較穩定的磷酸三酯鍵(phosphate triester)
圖一、基因合成: 亞磷醯胺合成法
重複此四個步驟直到形成一條DNA鏈,但因限制於化學反應的效率,能合成的基因片段無法太長,較不適合大規模合成。
新型合成技術新型的合成技術是結合矩陣式及亞磷醯胺合成法來進行基因合成,可用於高通量的序列合成,目前仍在持續發展矩陣式的相關技術,未來能提供更強大且高品質的基因序列合成方法,分為四個步驟:
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