DNA的合成、组装及转移技术
Technologies for DNA Synthesis, Assembly, and Transplantation
Technologies for DNA Synthesis, Assembly, and Transplantation
作者
卢俊南(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
罗周卿(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
姜双英(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
沈玥(华大基因(深圳) 深圳 518083)
吴毅(天津大学 化学工程与技术学院 教育部系统生物工程重点实验室 天津 300072)
杨焕明(华大基因(深圳) 深圳 518083)
元英进(天津大学 化学工程与技术学院 教育部系统生物工程重点实验室 天津 300072)
戴俊彪(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
罗周卿(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
姜双英(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
沈玥(华大基因(深圳) 深圳 518083)
吴毅(天津大学 化学工程与技术学院 教育部系统生物工程重点实验室 天津 300072)
杨焕明(华大基因(深圳) 深圳 518083)
元英进(天津大学 化学工程与技术学院 教育部系统生物工程重点实验室 天津 300072)
戴俊彪(中国科学院深圳先进技术研究院 合成生物学研究所 合成基因组学研究中心 深圳市合成基因组学重点实验室 深圳 518055)
中文关键词
合成生物学;合成基因组学;DNA合成;基因组拼装;基因组转移
英文关键词
synthetic biology;synthetic genomics;DNA synthesis;genome assembly;genome transplant
中文摘要
合成生物学作为新近迅速发展的交叉学科，已在生物医药、能源、新材料等领域展现越来越广泛的应用潜力。合成基因组学作为合成生物学的重要研究方向，着重于新生命体系的从头设计与合成，其以DNA合成、拼装和转移等核心技术为支撑。文章对当前基因组合成相关技术进行了阐述，以系统了解该技术体系中存在的问题，便于寻找突破点，把握发展契机。
英文摘要
As an interdisciplinary subject between biology and engineering, synthetic biology has shown more and more applications in the fields of biomedicine, energy, new material, etc. Synthetic genomics focusing on de novo design and synthesis of new life system is one of the major directions in synthetic biology which relies on serial techniques including DNA synthesis, assembly, transplantation, etc. Here, we summary the current developments on technologies in genome synthesis, which aims to deepen the comprehension of the technique systems and shed light to the future development in this field.
DOI10.16418/j.issn.1000-3045.2018.11.005
作者简介
卢俊南 中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所合成基因组学研究中心从事博士后研究工作,博士。2012年本科毕业于华南农业大学食品学院生物工程系,2018年博士毕业于中国科学院广州生物医药与健康研究院。主要研究方向为胞内寄生病原体转染及基因编辑技术开发,大型合成染色体的分离纯化及转移技术开发。其利用疟原虫缺乏有效非同源末端修复机制的特性,成功构建基于"自杀-拯救"原理的CRISPR/Cas9技术用于恶性疟原虫无痕基因编辑,该策略目前为诸多疟疾研究实验室采用。
E-mail:jn.lu@siat.ac.cn
LU Junnan Post-doctoral fellow at the Center for Synthetic Genomics,Institute of Synthetic Biology (iSynBio),Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT),Chinese Academy of Sciences (CAS).He received his Bachelor degree in bioengineering from South China Agricultural University in 2012 and Ph.D.in biochemistry and molecular biology from Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health (GIBH),CAS.His research mainly focuses on the developing of transfection and gene editing methods for intracellular parasitic pathogens,and the construction of platforms for purification and transplant of large synthetic chromosome.He had successfully constructed a suicide-rescue-based CRISPR/Cas9 system for marker-free gene editing in Plasmodium falciparum which has been adopted by many malaria research laboratories around the world.
E-mail:jn.lu@siat.ac.cn
戴俊彪 中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所合成基因组学研究中心主任,深圳市合成基因组学重点实验室主任,研究员,博士。1997年本科毕业于南京大学基础学科教学强化部,2006年于美国爱荷华州立大学获得分子、细胞及发育生物学专业博士学位。主要从事合成生物学研究,是国际合成酵母基因组计划(Sc2.0)的主要成员。已在Science、Cell、Nature等刊物上发表学术论文40多篇,申请/授权专利8项。2011年获得美国约翰霍普金斯大学医学院颁发的Albert Lehninger研究奖,同年入选中组部首批"青年千人计划"。2017年获得国家杰出青年科学基金。
E-mail:junbiao.dai@siat.ac.cn
DAI Junbiao Director of Shenzhen Key Laboratory of Synthetic Genomics and Center for Synthetic Genomics,Institute of Synthetic Biology (iSynBio),Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT),Chinese Academy of Sciences (CAS).He received his Bachelor degree from Nanjing University in 1997 and Ph.D.in molecular,cellular and developmental biology from Iowa State University in 2006.His research interests lie in synthetic biology and he is one of the key members in synthetic yeast consortium (Sc2.0).More than 40 original research papers have been published on Science,Cell,Nature,and so on,and 8 patents have been applied/authorized.He is the winner of Albert Lehninger Research Award from Johns Hopkins University and the Thousand Youth Talents Program in 2011.In 2017,he was awarded the National Science Fund for Distinguished Young Scholars.
E-mail:junbiao.dai@siat.ac.cn
E-mail:jn.lu@siat.ac.cn
LU Junnan Post-doctoral fellow at the Center for Synthetic Genomics,Institute of Synthetic Biology (iSynBio),Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT),Chinese Academy of Sciences (CAS).He received his Bachelor degree in bioengineering from South China Agricultural University in 2012 and Ph.D.in biochemistry and molecular biology from Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health (GIBH),CAS.His research mainly focuses on the developing of transfection and gene editing methods for intracellular parasitic pathogens,and the construction of platforms for purification and transplant of large synthetic chromosome.He had successfully constructed a suicide-rescue-based CRISPR/Cas9 system for marker-free gene editing in Plasmodium falciparum which has been adopted by many malaria research laboratories around the world.
E-mail:jn.lu@siat.ac.cn
戴俊彪 中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所合成基因组学研究中心主任,深圳市合成基因组学重点实验室主任,研究员,博士。1997年本科毕业于南京大学基础学科教学强化部,2006年于美国爱荷华州立大学获得分子、细胞及发育生物学专业博士学位。主要从事合成生物学研究,是国际合成酵母基因组计划(Sc2.0)的主要成员。已在Science、Cell、Nature等刊物上发表学术论文40多篇,申请/授权专利8项。2011年获得美国约翰霍普金斯大学医学院颁发的Albert Lehninger研究奖,同年入选中组部首批"青年千人计划"。2017年获得国家杰出青年科学基金。
E-mail:junbiao.dai@siat.ac.cn
DAI Junbiao Director of Shenzhen Key Laboratory of Synthetic Genomics and Center for Synthetic Genomics,Institute of Synthetic Biology (iSynBio),Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT),Chinese Academy of Sciences (CAS).He received his Bachelor degree from Nanjing University in 1997 and Ph.D.in molecular,cellular and developmental biology from Iowa State University in 2006.His research interests lie in synthetic biology and he is one of the key members in synthetic yeast consortium (Sc2.0).More than 40 original research papers have been published on Science,Cell,Nature,and so on,and 8 patents have been applied/authorized.He is the winner of Albert Lehninger Research Award from Johns Hopkins University and the Thousand Youth Talents Program in 2011.In 2017,he was awarded the National Science Fund for Distinguished Young Scholars.
E-mail:junbiao.dai@siat.ac.cn
