GeneArt Combinatorial DNA Libraries

什么是 DNA 组合文库?

在 DNA 组合文库中,序列内多个核苷酸位置均可突变,并且不同位置的突变可彼此结合。DNA 组合文库基于真正随机的设计,可实现最高多样性,用于筛选和鉴定协同有益的突变,例如通过噬菌体展示文库的亲和成熟度。

使用 TRIM 技术进行控制

除了通过简并密码子(例如 NNS)进行随机分配外,GeneArt DNA 组合文库序列还可以通过化学合成过程中的预组装三核苷酸构件(三核苷酸诱变(TRIM)技术)实现多样化,获得比传统技术更高的质量。其允许在随机位点完全定制氨基酸组成,避免出现不需要的终止密码子或氨基酸。选择性地请求使用 Thermo Scientific Ion Torrent 测序平台对 DNA 组合文库进行二代测序,获得更高 QC 水平(参见以下案例研究)。

TRIM 技术优势

  • 利用 TRIM 技术控制文库的每个重要功能—在可能产生最大影响的地方创建随机多样性
  • 与传统诱变方法相比,有助于显著减少筛选工作,从而节省时间和预算
  • 基本上没有设计限制

GeneArt DNA 组合文库

GeneArt Combinatorial DNA Libraries

图 1.使用简并密码子 vs. TRIM 技术对序列随机化进行对比(例如,NNS,N:25% 下的所有 4 个碱基;S:50% 下的 G & C)。

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请下载 GeneArt 组合文库定制服务需求表 ,提交项目信息。为了保护数据传输安全,请在我们的客户门户网站注册。

也可以使用传统结合简并密码子(NNS、VNS 等)的常规技术制成文库。请针对这两种技术完成上述问卷。

有关此服务或订购过程的更多信息,请联系 geneartsupport@thermofisher.com

DNA 文库生产的工作流程,包括质量控制步骤

质量控制:

骨架区域测序(正确率 100%)

质量控制:

RT-PCR

质量控制:

批量测序

质量控制:

对等组测序,NGS(可选)

质量控制:

骨架区域测序(正确率 100%)

质量控制:

批量测序

质量控制:

对等组测序,NGS(可选)


  • 最佳抗体亲和力(亲和力成熟)
  • 人源化抗体
  • 抗体特异性谱分析
  • 改善理化蛋白特性,例如溶解度、热稳定性和在工业环境中的活性
  • 性能增强,比如提高启动子活性和优化酶性能
  • 延长用于"体内"环境治疗的半衰期
  • 提升工业用途中酶的功能
  • 修改酶的对映选择性
  • 诱导专利保护序列中的蛋白变化
GeneArt 无缝克隆组合基因库
  • 2–5 µg 线性 DNA 通过 5‘ 和 3‘ 限制性位点进行无缝克隆
  • 非扩增库–17–170 fmol(1010–1011标本变体多样性),具体取决于文库多样性
  • 扩增引物
GeneArt 已克隆组合基因库
  • >30 µg 质粒 DNA 克隆到您选用的载体上
  • 12 等份 0.5 mL 甘油储备液
  • 非扩增库–17–170 fmol(1010–1011标本变体多样性),具体取决于文库多样性
  • 扩增引物

所有 GeneArt 组合文库产品均经过测序并进行统计学分析,帮助确保满足以下质量基准:

  • 最多可对 96 个转化子进行测序,确认是否满足客户有关氨基酸含量和分布的要求,构建体未突变部分的序列是否具有完整性
  • 进行批量测序,确认构建体未简并部分是否具有正确的序列,随机部分是否符合客户要求
  • 先于扩增之前进行实时PCR检测,以确认文库多样性目标已达成
  • 此外,提供可选的二代测序质量控制(需要额外支付费用)
  • 成功率:定制设计允许包括只替换已知的某个属性,从而提高筛选成功的几率
  • 灵活性:甚至允许精确控制氨基酸比例,例如,精确地反映出在人体中检测到的比例
  • 准确度:TRIM 显著减少了移码突变并"消除了" 终止密码子的出现,从而使抗体文库等筛选更为有效。得到的辅助突变率通常在>82% 的正确范围内
  • 最大多样性:文库多样性多达 10 个12
  • 速度:我们有能力缩短特定项目的生产时间
  • 最佳抗体亲和力(亲和力成熟)
  • 人源化抗体
  • 抗体特异性谱分析
  • 改善理化蛋白特性,例如溶解度、热稳定性和在工业环境中的活性
  • 性能增强,比如提高启动子活性和优化酶性能
  • 延长用于"体内"环境治疗的半衰期
  • 提升工业用途中酶的功能
  • 修改酶的对映选择性
  • 诱导专利保护序列中的蛋白变化
GeneArt 无缝克隆组合基因库
  • 2–5 µg 线性 DNA 通过 5‘ 和 3‘ 限制性位点进行无缝克隆
  • 非扩增库–17–170 fmol(1010–1011标本变体多样性),具体取决于文库多样性
  • 扩增引物
GeneArt 已克隆组合基因库
  • >30 µg 质粒 DNA 克隆到您选用的载体上
  • 12 等份 0.5 mL 甘油储备液
  • 非扩增库–17–170 fmol(1010–1011标本变体多样性),具体取决于文库多样性
  • 扩增引物

所有 GeneArt 组合文库产品均经过测序并进行统计学分析,帮助确保满足以下质量基准:

  • 最多可对 96 个转化子进行测序,确认是否满足客户有关氨基酸含量和分布的要求,构建体未突变部分的序列是否具有完整性
  • 进行批量测序,确认构建体未简并部分是否具有正确的序列,随机部分是否符合客户要求
  • 先于扩增之前进行实时PCR检测,以确认文库多样性目标已达成
  • 此外,提供可选的二代测序质量控制(需要额外支付费用)
  • 成功率:定制设计允许包括只替换已知的某个属性,从而提高筛选成功的几率
  • 灵活性:甚至允许精确控制氨基酸比例,例如,精确地反映出在人体中检测到的比例
  • 准确度:TRIM 显著减少了移码突变并"消除了" 终止密码子的出现,从而使抗体文库等筛选更为有效。得到的辅助突变率通常在>82% 的正确范围内
  • 最大多样性:文库多样性多达 10 个12
  • 速度:我们有能力缩短特定项目的生产时间

NGS 质量控制的优势–案例研究

  • 准确: 确定文库的正确范围、氨基酸分布和克隆的唯一性
  • 全面: 提供数以百万计的读数进行分析
  • 可靠: 采用专有技术并拥有软件解决方案的克隆级序列

使用我们的现行标准质量控制方案(“ CE 测序”)和用于 DNA 组合文库的二代测序(NGS)质量控制方案(“ NGS 测序”)对生产工作流程中的 GeneArt DNA 组合文库进行表征 。预期氨基酸分布显示在最右侧面板中(“预期”); 在本例中,随机位置上不需要半胱氨酸。我们的现行标准 QC 方案要求至少对 96 个文库克隆进行 CE 测序,并对随机位置上的氨基酸分布进行后续统计分析。在本例中,对 304 个变体克隆进行了分析。相比之下,我们全新基于 NGS 的 DNA 组合文库质量控制方案通过 Ion PGM(个人基因组设备)测序仪来分析成千上万个文库克隆。在本例中,对 41,625 个克隆进行了分析。

该表显示了 4 个密码子(X1 – X4)每个氨基酸在该位置出现的百分比。请注意,在 CE 测序的对等组中,未找到两个氨基酸的密码子,尽管它们位于文库中,如 NGS 测序所示(红色和绿色圆圈)。

与 NGS 质量控制相关的研究获得 European Union Seventh Framework Programme(FP7/2007-2013)的资金支持,资金合约号为 613931。

表 1.GeneArt DNA 组合文库标准方案与 NGS 测序质量控制方案的对比。

 Comparison of standard to NGS sequencing quality control for GeneArt Combinatorial DNA Libraries
获得 DNA 文库的不同选择
 GeneArt Strings DNA文库GeneArt混合文库下一代测序GeneArt混合文库
优势成本效益; 快速如上所述如上所述
设计灵活性+
可选全IUPAC编码,但对所生成氨基酸的控制有限
+++
TRIM保证对所生成氨基酸及其比例的精确控制
+++
TRIM保证对所生成氨基酸及其比例的精确控制
正确性+
使用基因合成工艺,非必要突变更多
+++
无差错模板保证最可能的正确结果
+++
无差错模板保证最可能的正确结果
复杂性<1011<1011
<1012  可选
<1011
<1012  可选
成本++++++
生产时间+++
10–15 个工作日
+
4–6 周
+
4–6 周
 了解更多参见上文参见上文

仅供科研使用,不可用于诊断目的。

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