DNA的合成、组装及转移技术

卢俊南 罗周卿 姜双英 沈 玥 吴 毅 杨焕明 元英进 戴俊彪*

1 中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室深圳 518055

2 华大基因（深圳） 深圳 518083

3 天津大学 化学工程与技术学院 教育部系统生物工程重点实验室 天津 300072

随着测序技术的发展及测序成本的降低，越来越多物种的基因组被测序，人类对生物基因组的测序“读取”取得了空前的突破。而随着 DNA 合成技术及基因编辑技术的发展，人类“编写”生物基因组也逐渐成为现实。基因组的编辑，甚至全基因组的重设计与合成，一方面可以作为研究手段探索基因的功能，促进功能基因组学的发展；另一方面则可以获得新的生命体用于疾病治疗、药物生产等，服务人类。全基因组的从头合成作为当前合成生物学研究的热点之一，其涉及基因组的从头设计、构建和功能表征等，属于自下而上的生物学研究策略。新生命体系的从头设计与合成不仅需要合成组成基因组的小片段 DNA 片段，还需要通过后续的组装与拼接获取完整的合成基因组，随后还涉及合成基因组往宿主细胞的转移及功能分析。DNA 合成及基因组拼装、转移技术是合成基因组学乃至整个合成生物学领域的核心技术体系，其突破将极大地推动合成生物学的发展。

1 DNA合成技术

DNA 合成技术是合成基因组学，乃至现代分子生物学的根基。PCR（聚合酶链式反应）或者酶切手段只局限于获得自然界已有的 DNA 片段，而 DNA 的从头合成则可以通过 Oligo（寡链核苷酸）的拼接获得人工设计的特定 DNA 片段。……