Комбинаторная эволюция ферментов и синтетических путей с использованием одноэтапной ПЦР

DNA engineering is the fundamental motive driving the rapid development of modern biotechnology. Here, we present a versatile evolution method termed "rapidly efficient combinatorial oligonucleotides for directed evolution" (RECODE) for rapidly introducing multiple combinatorial mutations to the target DNA by combined action of a thermostable high-fidelity DNA polymerase and a thermostable DNA Ligase in one reaction system. By applying this method, we rapidly constructed a variant library of the rpoS promoters (with activity of 8-460%), generated a novel heparinase from the highly specific leech hyaluronidase (with more than 30 mutant residues) and optimized the heme biosynthetic pathway by combinatorial evolution of regulatory elements and pathway enzymes (2500 ± 120 mg L(-1) with 20-fold increase). The simple RECODE method enabled researchers the unparalleled ability to efficiently create diverse mutant libraries for rapid evolution and optimization of enzymes and synthetic pathways.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Предложен универсальный метод направленной эволюции RECODE, позволяющий за счёт совместного действия в одной реакции термостабильной высокоточной ДНК-полимеразы и термостабильной ДНК-лигазы быстро вносить множественные комбинаторные мутации в целевую ДНК. Продемонстрированы создание библиотеки вариантов промотора rpoS (активность 8–460%), получение из высокоспецифичной гиалуронидазы пиявки новой гепариназы (более 30 мутантных остатков) и оптимизация пути биосинтеза гема (2500 ± 120 мг/л, прирост в 20 раз). По мнению авторов, метод упрощает быстрое создание разнообразных мутантных библиотек для эволюции ферментов и синтетических путей.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)
• Гирудины азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis: те же, но другие — Lukas P et al. (2019)
• Транскриптомный анализ слюнной железы медицинской пиявки Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Молекулярно-динамические и фармакологические исследования вариантов гирудина Hirudinaria manillensis и Hirudo medicinalis, созданных методами белковой инженерии — Sun Y et al. (2022)
• Бесклеточный синтез варианта 1 гирудина кровососущей пиявки Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Получение вариантов гирудина с помощью генно-инженерной микробной фабрики — Zhang J, Lan N (2018)
• Гирудин при гепарин-индуцированной тромбоцитопении — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Гирудин ослабляет диабетическую нефропатию путём ингибирования Gsdmd-опосредованного пироптоза — Han J et al. (2023)
• Гирудин как альтернативный антикоагулянт: исторический обзор — Markwardt F (2002)

Все исследования, проанализированные ASH →