1005个碱基！酶促DNA合成公司Ansa创造从头DNA合成长度纪录

近日，下一代酶促DNA合成先驱 Ansa Biotechnologies 宣布，成功从头合成了1005个碱基长度的DNA，这是目前世界上一次合成最长的DNA寡核苷酸，而且具有行业领先的合成准确率。

据悉，这1005个碱基长度的DNA序列包含了用于基因治疗的腺相关病毒（AAV）载体的关键部分，且具有复杂的二级结构和高GC含量，其结构和序列特征对于使用传统化学合成方法合成短核苷酸再组装的方式极具挑战性。而此次合成的序列中，有28%的序列完全正确，这表明在合成过程中，平均每步收率约为99.9%，处于行业领先水平。

自60多年前第一种寡核苷酸化学合成方法问世以来，可合成的寡核苷酸长度和质量的改进开启了新的应用领域，改变了我们与自然世界的关系。

合成20-30个碱基长度的能力使PCR和DNA测序的发展成为可能，为重组DNA技术和分子诊断奠定了基础。合成50-100个碱基长度的能力使精确操纵DNA的新技术成为可能，包括定点诱变和基因工程。

如今，长达350个碱基的寡核苷酸的高通量合成使全基因组CRISPR实验和蛋白质工程的新方法成为可能。然而，目前的寡核苷酸合成金标准，即核苷亚磷酰胺法，由于其固有局限性，其所能产生的寡核苷酸的长度和质量已经达到了平台期。

寡核苷酸合成的下一个前沿是直接合成基因长度的序列。Ansa 公司首席执行官兼联合创始人 Daniel Lin-Arlow 博士表示，1005个碱基的DNA合成是该领域的一个重要里程碑，这超出了许多人的想象。Ansa 的超长“Ansamer™”寡核苷酸合成平台将使我们能够更快、更可靠地为研究人员制造基因结构，并且比目前可能的序列限制更少。

目前，科学家们对基因长度的合成DNA的需求越来越大，用于细胞和基因治疗、蛋白质工程、生物制造以及基础生命科学研究等领域。较长的DNA序列目前是通过“拼接”较短的寡核苷酸来制造的，但该过程面临许多特殊序列的挑战，例如DNA二级结构、重复序列，以及高或低GC含量。而 Ansa 的酶促合成法克服了从较短的寡核苷酸中组装这些特殊序列的挑战，而是直接将它们合成为单个超长寡核苷酸。

Ansa 的酶促寡核苷酸合成技术是基于其专利聚合酶核苷酸缀合试剂，可以一次快速扩展一个碱基的DNA分子。这些缀合物包括一个模板无关的聚合酶，通过连接物连接到单个核苷酸上，与其他基于游离核苷酸的酶促合成法相比，在速度和灵活性方面具有显著优势。

该技术于2018年6与发表在了 Nature Biotechnology 期刊，论文题为：De novo DNA synthesis using polymerase-nucleotide conjugates。

论文主要作者 Daniel Lin-Arlow 和 Sebastian Palluk 于2018年创立了 Ansa Biotechnologies 公司，该公司目前以累计完成超过8000万美元的种子轮和A轮融资。

Ansa 公司联合创始人兼首席技术官 Sebastian Palluk 表示，Ansa 在技术平台的发展方面取得了快速进展，而这只是一个开始。这项技术有可能彻底改变生命科学研究和生物工程。

据悉，Ansa 将于2023年4月启动克隆合成基因的早期访问计划。获得 Ansa 高度复杂的克隆DNA将使科学家能够探索以前由于序列太难合成而无法探索的领域。