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
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）。
开始您的项目
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：
RT-PCR
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 |
|
| GeneArt 已克隆组合基因库 |
|
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 |
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| GeneArt 已克隆组合基因库 |
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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。
| 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。