ژن بدون قالب زیستی
در سنتز ژن، DNA مستقیماً از روی توالی دیجیتال و بدون نیاز به نمونهٔ زیستی ساخته میشود. توالی درخواستی به الیگونوکلئوتیدهای کوتاهِ چند ده نوکلئوتیدی تقسیم میشود؛ الیگوها به روش شیمیایی سنتز میشوند و سپس با همپوشانی‌های طراحی‌شده به کمک آنزیم‌ها به یکدیگر متصل میشوند تا قطعهٔ کامل شکل بگیرد. چون نقطهٔ شروع یک فایل متنی است، هر تغییری پیش از ساخت ممکن است و همین آزادی، سنتز ژن را به ابزار پرکاربرد زیست‌فناوری تبدیل کرده است.
مسیر از توالی تا پلاسمید تحویلی
سازهٔ نهایی معمولاً به شکل پلاسمید، کلنی باکتریایی یا استوک گلیسرولی تحویل داده میشود و گزارش تأیید توالی همراه آن ارائه می‌گردد.
- بررسی و بهینه‌سازی توالی: تنظیم محتوای GC و کدون‌ها، حذف جایگاه‌های برش مزاحم
- سنتز الیگوها و سرهم‌بندی قطعات به ژن کامل
- کلونینگ در ناقل انتخابی و ترانسفورماسیون باکتری
- تأیید توالی سازه با توالی‌یابی سانگر پیش از تحویل
چه زمانی سنتز ژن منطقی است؟
وقتی ژن موردنظر در دسترس نیست، توالی باید برای میزبان بیان بهینه شود یا نسخهٔ مهندسی‌شده با جهش نقطه‌ای، حذف یا برچسب پروتئینی لازم دارید، سنتز ژن سریع‌تر و کنترل‌پذیرتر از کلونینگ سنتی است. در پروژه‌های پروتئین نوترکیب، بهینه‌سازی کدونی اثر محسوسی بر بازده بیان می‌گذارد.
| شرایط پروژه | انتخاب مناسب |
|---|---|
| ژن موجود و بدون نیاز به تغییر | کلونینگ سنتی کافی است |
| بهینه‌سازی کدونی یا مهندسی توالی | سنتز ژن |
| ژن کمیاب یا غیرقابل دسترس | سنتز ژن |
| قطعهٔ بلند با تکرارهای زیاد | بررسی امکان‌سنجی پیش از سفارش |
محدودیت‌ها و نکات عملی سفارش
توالی‌های با تکرار بلند، محتوای GC بسیار بالا یا پایین و ساختارهای ثانویهٔ قوی ممکن است سنتز را دشوار یا ناممکن کنند؛ این موارد در بررسی اولیهٔ توالی اعلام میشود. طول ژن نیز بر زمان و هزینه اثر مستقیم دارد؛ ژن‌های بلند در چند قطعه ساخته و سپس سرهم میشوند.
- ارسال توالی با فرمت FASTA یا جدول مشخصات
- معرفی ناقل هدف همراه نقشه و جایگاه‌های کلونینگ
- ارائهٔ توالی پروتئینی مرجع برای بررسی کدون‌ها
کنترل کیفیت سازهٔ تحویلی
کنترل کیفیت شامل تأیید اندازهٔ پلاسمید، الگوی هضم آنزیمی و توالی‌یابی کامل ناحیهٔ سنتزشده است. اگر سازه قرار است در آزمایش‌های بیان ژن استفاده شود، خلوص DNA پلاسمیدی را پیش از ترانسفکشن هم بررسی کنید.
سفارش سنتز ژن از دستوا
در خدمات آزمایشگاهی تهرانِ دستوا، مشاورهٔ طراحی، سنتز و تأیید سازه یکجا انجام میشود؛ توالی و مشخصات ناقل را ارسال کنید تا برآورد هزینه و زمان اعلام شود. ثبت سفارش از فرم درخواست پیش‌فاکتور آغاز میشود.