DNA合成技术是合成生物学中的一项重要技术,提供了基础研究及应用领域所需的原材料。通过精确合成特定的DNA序列,研究人员可以改造和构建基因甚至整个基因组。
目前,化学合成技术是DNA合成的主要方法,广泛应用于商业化的核苷酸活化与联接、反应条件控制、产物分离和纯化等方面。然而,化学合成技术在合成长片段DNA和降低成本方面存在局限。此外,这种技术在分离和纯化过程中会产生大量杂质和废液,造成环境负担。因此,DNA合成行业正在寻求更高效和环保的解决方案。
在此背景下,酶促DNA合成技术作为一种利用酶催化作用合成DNA分子的生物技术,逐渐受到关注。与传统化学合成相比,酶促合成在合成长度、效率和成本上具有显著优势,被视为下一代DNA合成技术的引领者。
Molecular Assemblies(Molecular)成立于2013年,总部位于美国圣地亚哥,致力于开发新型酶促DNA合成技术。经过近十年的研发,Molecular推出了全酶合成(Fully Enzymatic Synthesis™,FES™)技术。FES™技术通过使用水溶性无毒试剂,最小化纯化和处理步骤,能够合成高纯度、特定序列的DNA,并且无需模板,可扩展至更长的DNA序列。
Molecular的创始人J.William Efcavitch和Curt Becker曾在DNA合成和测序领域的先锋企业——Applied Biosystems, Inc.(ABI)任职,推动了亚磷酰胺合成法的商业化。在观察到对长、高保真DNA的需求增加后,他们成立了Molecular,希望通过创新技术满足这一需求。
Molecular吸引了众多领域的专家加入,凭借团队的优势和技术积累,完成了九轮融资,总额达8720万美元(约6.3亿元人民币)。其酶促DNA合成技术FES™能够合成长达400nt的单链寡核苷酸,循环效率超过99.9%,并且合成过程绿色环保。
Molecular启动了“关键客户”计划,向特定研究人员提供定制长单链寡核苷酸,并通过客户反馈优化技术。2023年3月,Molecular向首批客户交付了产品。随后,Molecular宣布启动“合作伙伴”计划,授权其FES™技术用于特定DNA合成场合,加速更长、更纯、更准确的DNA生产。
除了Molecular,其他企业如Ansa Biotechnologies、DNA Script等也在酶促DNA合成技术领域取得了进展,推动了DNA合成技术的发展。随着这些技术的不断更新,未来将能够合成更长的DNA片段,推动合成生物学的发展。