Fast and efficient template-mediated synthesis of genetic variants
Fast and efficient template-mediated synthesis of genetic variants
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快速高效的模板介导的遗传变异合成
DOI：
10.1038/s41592-023-01868-1
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
48
通讯作者：
Wang, Harris H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Liyuan;Huang, Yiming;Wang, Harris H.
产生特定突变的有效方法使得能够研究自然群体中的功能变异，并导致遗传工程应用的进步。在这里，我们提出了一种新的方法，诱变模板引导扩增子组装（MEGAA），用于快速构建DNA酶大小的DNA变体。使用这种方法，可以以可预测的方式以每个靶超过90%的效率一次对DNA模板产生许多突变。我们为开源实验室自动化机器人设计了一个强大的迭代协议，该协议可以实现桌面生产和变体的长读序测序验证。使用该系统，我们证明了31个天然SARS-CoV 2刺突基因变体和10个重编码的大肠杆菌基因组片段的构建，每个4kb区域包含多达150个突变。此外，125个定义的组合腺相关病毒-2capgene变异体很容易使用该系统，表现出高达10倍的病毒包装增强相比，野生型。因此，MEGAA平台使得能够快速、廉价且以可扩展的方式生成多位点序列变体，以用于生物技术中的多种应用。
Efficient methods for the generation of specific mutations enable the study of functional variations in natural populations and lead to advances in genetic engineering applications. Here, we present a new approach, mutagenesis by template-guided amplicon assembly (MEGAA), for the rapid construction of kilobase-sized DNA variants. With this method, many mutations can be generated at a time to a DNA template at more than 90% efficiency per target in a predictable manner. We devised a robust and iterative protocol for an open-source laboratory automation robot that enables desktop production and long-read sequencing validation of variants. Using this system, we demonstrated the construction of 31 natural SARS-CoV2 spike gene variants and 10 recodedEscherichia coligenome fragments, with each 4 kb region containing up to 150 mutations. Furthermore, 125 defined combinatorial adeno-associated virus-2capgene variants were easily built using the system, which exhibited viral packaging enhancements of up to 10-fold compared with wild type. Thus, the MEGAA platform enables generation of multi-site sequence variants quickly, cheaply, and in a scalable manner for diverse applications in biotechnology.
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影响因子：
64.8
作者：
Jumper J;Evans R;Pritzel A;Green T;Figurnov M;Ronneberger O;Tunyasuvunakool K;Bates R;Žídek A;Potapenko A;Bridgland A;Meyer C;Kohl SAA;Ballard AJ;Cowie A;Romera-Paredes B;Nikolov S;Jain R;Adler J;Back T;Petersen S;Reiman D;Clancy E;Zielinski M;Steinegger M;Pacholska M;Berghammer T;Bodenstein S;Silver D;Vinyals O;Senior AW;Kavukcuoglu K;Kohli P;Hassabis D
通讯作者：
Hassabis D
影响因子：
64.8
作者：
Komor AC;Kim YB;Packer MS;Zuris JA;Liu DR
通讯作者：
Liu DR
影响因子：
64.8
作者：
Fredens, Julius;Wang, Kaihang;Chin, Jason W.
通讯作者：
Chin, Jason W.
影响因子：
4.2
作者：
Abellan-Schneyder I;Schusser AJ;Neuhaus K
通讯作者：
Neuhaus K
影响因子：
48
作者：
Kitzman, Jacob O.;Starita, Lea M.;Lo, Russell S.;Fields, Stanley;Shendure, Jay
通讯作者：
Shendure, Jay