在快速发展的合成生物学领域，其中有机体可以被设计用于分解塑料和制造生物燃料和药物等事物，定制DNA序列的产生是科学发现的基本工具。然而，DNA合成的过程在40多年中基本保持不变，可能是缓慢且不可靠的。
现在，能够解决生物学研究的一个关键瓶颈的是位于劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）的能源部联合生物能源研究所（JBEI）的研究人员，他们宣布他们开创了一种通过创意合成DNA序列的新方法。使用能够更快，更便宜，更准确的酶。由JBEI研究生Sebastian Palluk和Daniel Arlow领导的这一发现在Nature Biotechnology上发表在题为“使用聚合酶 - 核苷酸结合物进行DNA从头合成”的论文中。
“当我们建立生物学时，DNA合成是我们尝试做的所有事情的核心，”JBEI首席执行官Jay Keasling说，他是该论文的通讯作者，也是伯克利实验室的高级教师科学家。 “自从[Marvin] Caruthers近40年前发明固相DNA合成以来，塞巴斯蒂安和丹创造了我认为合成DNA的最佳方法。这对科学来说意味着我们可以比以往更能以更低的成本 - 以新的方式 - 设计生物学。
Caruthers工艺使用有机化学工具一次一个地连接DNA构建块，并已成为全球DNA合成公司和实验室使用的标准方法。然而，它具有缺点，主要是它在约200个碱基达到其极限，部分是由于副反应而不是在合成过程中可能发生，并且它产生有害废物。对于研究人员来说，甚至1000个碱基被认为是一个小基因，因此为了制作更长的序列，使用易于发生故障并且不能产生某些序列的过程将较短的序列拼接在一起。
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DNA序列由四个化学碱基组成，由字母A，C，T和G表示。研究人员定期研究长度为数千碱基的基因。为了获得它们，它们要么需要从现有生物体中分离基因，要么可以从公司中排序基因。
“你真的将序列粘贴到网站上，然后等待两周，”Arlow说。 “假设你买了10个基因。也许他们中的九个会按时交付给你。此外，如果你想测试一千个基因，每个基因300美元，成本加起来非常快。“
Palluk和Arlow有动力解决这个问题，因为作为学生，他们花费了很多冗长乏味的时间为他们的实验制作DNA序列，而他们更愿意进行实际的实验。
“DNA是一种巨大的生物分子，”帕卢克说。 “大自然利用酶制造生物分子，这些酶在处理DNA和复制DNA方面非常出色。通常，我们的有机化学过程并不接近天然酶提供的精确度。“
