在合成生物学能够重组经济、拯救地球或帮助人类登上火星之前,它必须变得非常容易使用。
带电脑。如果你想在1965年用电脑做些有用的事情,而你不是计算机科学家,那你就太不幸了。没有应用程序商店、网站或文字处理器。连一只老鼠都没有。在那些早期,使用电脑意味着你的双手要弄脏。你必须知道如何编程,你甚至可能需要焊接。本质上,你必须成为一个专家。
不管你喜不喜欢,合成生物学今天的处境是一样的。
假设你想制造一种酶。如果你没有接受过分子生物学的训练,也没有过多的实验室设备,那么你基本上就没有运气了。用传统方法制造酶需要一系列的技术壮举:DNA合成和分子克隆。基因控制和生长活细胞。而且,在大多数情况下,目标分子在被研究或使用之前也必须被提取和纯化。一个训练有素的专家也许能在一周内完成所有这些工作。
合成生物学——至少在传统上是这样——不适合新手,也不适合胆小的人。
午餐前制造蛋白质
乔木生物科学正在努力改变这一现状,使许多传统的方法过时。2016年,他们发起myTXTL®胞外表达产品线,允许快速和高收益从DNA模板蛋白的生产在一个简单的无细胞系统。利用含有生命系统的转录(TX)和翻译(TL)机制的主混合物,并与质粒DNA结合,可以在几分钟内在试管中合成感兴趣的蛋白质。2018年底推出的新一代myTXTL,现在可以让用户利用线性DNA作为蛋白质合成的模板。
有什么优势?由于DNA合成的进步,线性DNA是丰富的。像Twist和IDT这样的公司每天生产出数千个没有错误的基因和基因片段,并将它们运送到世界各地的客户手中。此外,分子克隆技术,如“金门组装”,已经作为现成的试剂盒投入市场,开辟了新的途径,可以轻松地将DNA片段混合和匹配成线性基因。将它们插入Arbor Biosciences最新的myTXTL系统中,你就可以在午餐前制造蛋白质。Arbor Biosciences的市场总监马修•海姆斯(Matthew Hymes)表示:“线性DNA表达正在缩短传统基因克隆过程的时间。”
反应只需要DNA,一种主要的混合物和水,因此也可以自动化和小型化。Arbor Biosciences的产品开发科学家Evelyn Eggenstein博士目前正与Labcyte(高通量采样处理的领导者)合作。“我们的目的是证明,我们的主混合,由于其组成非常复杂,可以一致地在非常小的体积与Labcyte的液体处理程序。在合成生物学中,这两种革命性技术之间有着巨大的协同作用。
——文章发布于2019年1月7日