Síntesis de genes multiplexados en emulsiones para explorar paisajes funcionales de proteínas

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• Biología molecular
• La genómica

Sus antecedentes:

• La construcción eficiente y la caracterización funcional de las secuencias de ADN son cruciales para la investigación biológica.
• Los métodos actuales para la síntesis de genes a gran escala y las pruebas funcionales pueden ser costosos y consumir mucho tiempo.

Objetivo del estudio:

• Introducir DropSynth, un método escalable y de bajo costo para la síntesis agrupada y multiplejada de construcciones de ADN de longitud génica.
• Demostrar la utilidad de DropSynth para la genómica funcional a gran escala mediante el análisis de la función homóloga del gen.

Principales métodos:

• DropSynth utiliza cuentas con código de barras para capturar los oligonucleótidos necesarios para el ensamblaje de genes.
• Los oligonucleótidos se procesan y ensamblan en construcciones genéticas dentro de emulsiones de agua en aceite.
• Se realizaron ensayos funcionales multiplexados para probar la actividad de complementación de genes sintéticos en Escherichia coli.

Principales resultados:

• Con éxito sintetizó más de 7000 construcciones de ADN de longitud genética usando DropSynth.
• Se han identificado homólogos filogenéticamente diversos de los genes esenciales de Escherichia coli.
• Determinar los motivos funcionales centrales y las razones de incompatibilidad funcional entre los homólogos genéticos mediante pruebas multiplexadas.

Conclusiones:

• DropSynth proporciona una plataforma escalable y rentable para la construcción de genes sintéticos.
• El acoplamiento de DropSynth con ensayos funcionales multiplexados permite una exploración sin precedentes de las relaciones secuencia-función.
• Este enfoque acelera la comprensión de la función y la evolución de los genes.