【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、合成生物学的基石是设计、构建和测试过程——一个需要dna，以使得便于快速且可行地生成并优化这些定制途径和生物体的迭代过程。在设计阶段，将构成dna的a、c、t和g核苷酸规划成包含感兴趣的基因座或途径的多种基因序列，其中每种序列变体代表将进行测试的特定假设。这些变异基因序列代表序列空间(起源于进化生物学的一个概念)的子集，并且从属于构成基因、基因组、转录物组和蛋白质组的全部序列。
2、通常针对每个设计-构建-测试循环设计许多不同的变体，以实现对序列空间的充分采样并使优化设计的可能性最大化。尽管在概念上很简单，但与常规合成方法的速度、通量和质量相关的工艺瓶颈阻碍了这一循环进展的步伐，从而延长了开发时间。由于极其准确的dna的高成本和当前合成技术的有限通量导致无法充分探索序列空间仍然是限速步骤。
3、从构建阶段开始，有两个过程值得注意：核酸合成和基因合成。以往，通过分子克隆实现不同基因变体的合成。这种方法虽然稳定，但无法放大。早期的化学基因合成工作集中于产生大量具有重叠序列同源性的多核苷酸。随后将这些多核苷酸合并，并经历多轮聚合酶链反应(pcr)，从而使重叠的多核苷酸连接成全长双链基因。许多因素阻碍了这一方法，包括构建耗时耗力、需要大量的亚磷酰胺、原材料昂贵以及产生纳摩尔量的最终产物(显著低于下游步骤所需的量)，并且大量单独的多核苷酸需要一个96孔板来建立一个基因的合成。
4、在微阵列上合成多核苷酸使得基因合成的通量显著增加。可以在微阵列表面上合成大量的多核苷酸，然后切下并合并在一起
技术实现思路
1、本文提供了合成变异核酸文库的方法，其包括：(a)提供编码至少500个多核苷酸序列的预定序列，其中所述至少500个多核苷酸序列具有预选的密码子分布；(b)合成编码所述至少500个多核苷酸序列的多个多核苷酸；(c)测定由所述多个多核苷酸编码的核酸或基于所述多个多核苷酸翻译的蛋白质的活性；以及(d)从步骤(c)的测定中收集结果，其中所述收集包括收集与阴性或无效(null)结果相关的预定序列的结果。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中步骤(d)包括收集至少90％的所述预定序列的结果。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中步骤(d)包括收集至少100％的所述预定序列的结果。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中呈现出(represent)预测多样性的至少约70％。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中呈现出预测多样性的至少约90％。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中呈现出预测多样性的至少约95％。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述至少500个多核苷酸序列中的至少80％具有正确的大小。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述至少500个多核苷酸序列中的至少约80％各自以所述文库中每个所述多核苷酸序列的平均频率的2倍以内的量存在于所述变异核酸文库中。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其进一步包括从步骤(c)的测定中收集与增强或降低的活性相关的预定序列的结果。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述活性是细胞活性。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述细胞活性包括增殖(reproduction)、生长、粘附、死亡、迁移、能量产生、氧利用、代谢活性、细胞信号传导、对自由基损伤的响应或其任意组合。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述变异核酸文库编码变异基因或其片段的序列。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述变异核酸文库编码抗体、酶或肽的至少一部分。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述核酸文库编码指导rna(grna)。本文还提供了合成变异核酸文库的方法，其中所述核酸文库编码sirna、shrna、rnai或mirna。
2、本文提供了用于生成核酸组合文库的方法，该方法包括：(a)设计预定的序列，该序列编码：(i)第一多个多核苷酸，其中所述第一多个多核苷酸中的每个多核苷酸编码与单个参考序列相比的变异序列，和(ii)第二多个多核苷酸，其中所述第二多个多核苷酸中的每个多核苷酸编码与单个参考序列相比的变异序列；(b)合成所述第一多个多核苷酸和所述第二多个多核苷酸；以及(c)混合所述第一多个多核苷酸和所述第二多个多核苷酸以形成核酸的组合文库，其中呈现出预测多样性的至少约70％。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库是非饱和组合文库。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库是饱和组合文库。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中合成了至少10,000个多核苷酸。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中用于生成所述非饱和组合文库的多核苷酸的总数比用于生成饱和组合文库的多核苷酸的总数少至少25％。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中至少80％的变体具有正确的大小。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中呈现出预测多样性的至少约90％。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中呈现出预测多样性的至少约95％。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码第一参考序列或第二参考序列。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库在翻译时编码蛋白质文库。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中将所述组合文库的核酸插入载体中。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其进一步包括使用所述组合文库作为pcr诱变反应的引物来进行核酸的pcr诱变。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码变异基因或其片段的序列。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码抗体、酶或肽的至少一部分。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码所述抗体的可变区或恒定区的至少一部分。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码所述抗体的至少一个cdr区。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码在所述抗体的重链上的cdr1、cdr2和cdr3以及在其轻链上的cdr1、cdr2和cdr3。本文还提供了用于生成核酸组合文库的方法，其中所述组合文库编码指导rna(grna)。
3、本文提供了合成变异核酸文库的方法，其包括：(a)提供编码多个多核苷酸的预定序列，其中所述多核苷酸编码与单个参考序列相比具有变异序列的多个密码子；(b)为预定核酸参考序列中预选位置处的密码子选择分布值；(c)提供机器指令以随机生成一组具有与所选分布值相匹配(align)的分布值的核酸序列，其中该组核酸序列少于生成饱和密码子变体文库所需的核酸序列的量；以及(d)合成具有预选的分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种合成变异核酸文库的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括收集至少80％的所述预定序列的结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括收集至少90％的所述预定序列的结果。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括收集至少100％的所述预定序列的结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其中呈现出预测多样性的至少约70％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中呈现出预测多样性的至少约90％。
7.根据权利要求1所述的方法，其中呈现出预测多样性的至少约95％。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少500个多核苷酸序列中的至少80％具有正确的大小。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少500个多核苷酸序列中的至少约80％各自以所述文库中每个所述多核苷酸序列的平均频率的2倍以内的量存在于所述变异核酸文库中。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括从步骤(c)的测定中收集与增强或降低的活性相关的预定序列的结果。
【技术特征摘要】
1.一种合成变异核酸文库的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括收集至少80％的所述预定序列的结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括收集至少90％的所述预定序列的结果。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括收集至少100％的所述预定序列的结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其中呈现出预测多样性的至少约70％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中呈现出预测多样性的至少约90...
【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·考克斯，陈思远，查尔斯·莱多格，多米尼克·托普帕尼，
申请(专利权)人：特韦斯特生物科学公司，
类型：发明
国别省市：
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