人工合成大片段基因的瓶颈是什么？？

therockmoon 2021-07-11 11:21

人工合成大片段基因第一步就是合成长核苷酸链的问题，因为核苷酸是一个个加上去的，即使每一步得率都很高，但一旦长了就没有办法。现在我们在invitrogen合成引物（单核苷酸链），单条在56个（开发者_运维知识库好像？）核苷酸以下的一个价，56个以上的另一个价，最长不能超过120个，这似乎就是目前用固相亚磷酰胺三酯法合成引物的极限了。
因为基因组是双链的，我们可以通过合成互补的两条单链退火得到需要的双链，这样得到的不过是一百来个碱基对的DNA双链。而最小的有细胞结构的生物的基因组也有160kb之巨。
为了得到更长的DNA双链，我们可以用分子生物学的工具来做到。比如，在模板存在的情况下，我们可以通过PCR的方法，使用高保真的聚合酶，一次性扩增产生10kb以上的片段；我们还可以通过限制性内切酶和连接酶的工具，将多个DNA片段连结上；我们也能通过使用quikchange诱变的方法对DNA序列进行小范围的修改；我们还能通过BAC、YAC等载体将得到的超长片段在细菌或酵母内保藏、扩增。如果不考虑基因组的装配，以现在的技术，我们是能够获得长达一万kb的DNA双链的，请看这货的工作：JCVI: First Self-Replicating, Synthetic Bacterial Cell Constructed by J. Craig Venter Institute Researchers。
基因合成无法做到像3D打印的原因是尺度不同，3D打印是在宏观尺度上材料的构筑，而基因合成是在分子尺度上的化学反应，它们的原材料服从的物理规律不一样。除非咱能得心应手地操作单分子。
如果我们硬要从一堆无机物，de novo做一个生命出来，俺不知道还有多远，不过乐观估计是以十年为单位计算的。这个问题可能是没有意义的，因为以现有的生物资源，我们似乎只用在它们的基础上进行修改、不断地修改，就能够满足人类的需求了。而这样的事情，不是有人在做么？此所谓：转基因。

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