英国最大的创新型合成生物学服务中心GeneMill流程

2020-03-17 来源:本站点击次数:3495

GeneMill 合成生物学服务中心(GeneMill Synthetic Biology services)，位于英国利物浦大学，成立于2016年，是英国也是世界著名的创新型合成生物学开放式自动化服务中心。该服务中心能够提供高通量的载体构建、DNA合成、基因组编辑(CRIPSR/Cas9，TALENs)，蛋白设计和表达体系(涵盖细菌、酵母、植物、动物细胞等多种体系)，代谢/蛋白检测等各种服务。

坐落于英国利物浦大学内的GeneMill

01 合成生物学是什么？

简单来说，合成生物学 (Synthetic Biology)是将标准化的工程技术应用于生物学，以此创造出新型或具有特定功能的生命体或生物系统，以满足需求。合成生物学是21世纪生物科领域新兴的一门学科，是结合工程系、细胞生物学、进化系统学、生物化学、信息学、数学和计算机等多学科交叉的产物。

2014年，美国国防部将其列为21世纪优先发展的六大颠覆性技术之一；英国商业创新技能部将合成生物技术列为未来的八大技术之一；近年来，合成生物学发展迅速，国内著名的合成生物自动化平台主要包括：深圳先进技术研究院、天津工业生物技术研究所、天津大学化工学院，国家蛋白质科学中心、武汉生物技术研究院和华大生命科学研究院等等。

设计与合成可预测的生命体，是合成生物学的核心问题

02 GeneMill 合成生物学workflow

1、DNA constructs设计：利用计算机模拟（in silicon）；

2、DNA parts 合成：通过GeneArts和Twist 公司合成并存储在Micronic™ 2D条码管;

3、DNA parts的保存和挑取：SPT Labtech 公司的-80℃ arktic 自动化样本存储系统；

4、纳升级的DNA 组分combine：SPT Labtech公司的纳升级移液工作站 mosquito X1 (25-1200 nL)；

5、组装：Cybio Felix；

6、高通量克隆筛选和挑取：Kbiosystems公司的K6-2；

7、质控 (QC)：Qiagen和Agilent的自动化凝胶电泳；

8、分析：代谢组分析-RoboLector from M2P labs；生化分析-BioTek 酶标仪

GeneMill 合成生物学中心workflow

03 腾泉的合成生物学解决方案：DNA存储→cherry pick→组装→克隆挑取

在GeneMill的整个合成生物学的工作流程中，腾泉生物和母公司及其合作伙伴的技术产品被广泛应用到了DNA parts分装、存储，快速挑取，组装，克隆筛选等多个关键应用。

如下图所示，GeneMill将DNA parts存储在英国SPT Labtech公司(前身为TTP Labtech)的-80℃气动式全自动样本存储系统arktic中，占地仅1.08㎡的arktic可存储多达14万根样品管，最快6.25秒即可完成任意单管的cherry pick，显著提高了GeneMill的整个工作流程的效率。Cherry pick后的DNA parts被保存在荷兰Micornic公司的2D条码管中，通过SPT Labtech公司的纳升级分液设备mosquito X1 (25 nL-1200 nL) 将微量的DNA parts以及master mix等试剂转移到DNA assembly反应板中。

SPT Labtech公司产品在GeneMill中的流程

此外，腾泉的合作伙伴英国Kbiosystems公司 (全球第一家全自动克隆挑取设备的生产商)，提供了高通量克隆筛选和挑取机器人K6-2, 帮助GeneMill每天完成至少10000个克隆挑取和筛选。

K6-2 全自动克隆挑取系统

04 结束语

来自腾泉生物的母公司英国SPT Labtech及其合作伙伴英国KBiosystmes公司和荷兰Micronic公司的技术产品为GeneMill提供了一个高通量、纳升级assemble规模和全自动化的合成生物学解决方案，提高了GeneMill整个流程的可重复性和标准化，同时大大节省了试剂耗材和项目的周期。