[发明专利]序列和长度确定的DNA单链分子的可扩展性的生物技术生产

说明书

本发明涉及一种用于重组生产DNA单链分子的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供假基因核酸；(2)将所述假基因核酸整合到载体中，用所述载体转化细菌细胞并在细菌培养条件下从所述载体生产前体ssDNA；(3)从所述细菌培养物分离所述前体ssDNA；(4)在自切割DNA序列变得有活性的反应条件下消化所述前体ssDNA；以及(5)分离并获得所述靶单链DNA寡核苷酸或多核苷酸。本发明的方法适用于DNA单链分子的大规模生产。本发明还涉及所述靶单链DNA寡核苷酸或多核苷酸的用途，特别是在DNA纳米技术中或作为研究工具。

技术领域

本发明涉及一种用于重组生产DNA单链分子的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供假基因核酸；(2)将所述假基因核酸整合到载体中，用所述载体转化细菌细胞并在细菌培养条件下从所述载体生产前体ssDNA；(3)从所述细菌培养物分离所述前体ssDNA；(4)在自切割DNA序列变得有活性的反应条件下消化所述前体ssDNA；以及(5)分离并获得所述靶单链DNA寡核苷酸或多核苷酸。本发明的方法适用于DNA单链分子的大规模生产。本发明还涉及所述靶单链DNA寡核苷酸或多核苷酸的用途，特别是在DNA纳米技术中或作为研究工具。

背景技术

在生命科学和医学中，各种不同的应用都需要DNA寡核苷酸。例如，为了分别进行聚合酶链反应(PCR)或实时PCR(RT-PCR)或定量PCR(Q-PCR)，需要寡核苷酸作为引物。此外，为了合成新的基因，需要寡核苷酸作为起始材料。对DNA寡核苷酸的越来越多的需求产生了主要专注于以最小的量快速生产具有任何所需序列的DNA寡核苷酸的产业。通常，DNA寡核苷酸在循环化学合成过程中在固相上逐个碱基生产。这个过程可以在微珠上或在喷墨方法中在芯片表面上进行。由于碱基添加反应不以100％的效率进行，因此不可能生产任何长度的DNA单链。得率随着靶DNA寡核苷酸的所需长度以指数方式降低。通常，通过合理的努力可以生产长达100个碱基的分子。一些公司提供长度高达200个碱基的DNA寡核苷酸的(高成本)合成。此外，DNA寡核苷酸的合成通常限于毫克规模，这对于迄今为止的大多数应用来说是足够的。

目前，开发了需要大量(＞克级规模)和/或更大长度(＞200个碱基的长度)的具有用户定义的序列的单链DNA寡核苷酸的新技术。现有的用于合成DNA寡核苷酸的方法不能满足这种需求。特别是在DNA纳米技术中，需要大量具有用户定义的序列的单链DNA寡核苷酸作为“构建材料”。DNA纳米技术对于新的药物递送介质和具有潜在医学或甚至物理/化学重要性的其他纳米粒子的产生，具有特别的潜力(Jones等，2015)。然而，所需的起始材料(即DNA寡核苷酸)在目前不能以大规模方式获得。此外，有催化活性的DNA序列(DNA酶)和DNA适体在用作诊断剂、用于疗法和传感方面获得了越来越多的兴趣(Krug等，2015；Keefe等，2010；Ng等，2006；Torabi等，2015)。对于这些应用来说，DNA寡核苷酸的大规模生产具有极大意义。

发明内容

根据本发明，这一目的通过一种用于重组生产DNA单链分子的方法得以解决，

所述方法包括以下步骤：

(1)提供假基因核酸，

其中所述假基因核酸是包含至少一个靶DNA寡核苷酸或多核苷酸序列和位于每个靶DNA寡核苷酸或多核苷酸序列侧翼的两个自切割DNA序列的核酸；

(2)将所述假基因核酸整合到载体中，用所述载体转化细菌细胞并在细菌培养条件下从所述载体生产前体ssDNA，

其中所述前体ssDNA包含所述假基因核酸；

(3)从所述细菌培养物分离所述前体ssDNA；

(4)在所述自切割DNA序列变得有活性的反应条件下消化所述前体ssDNA；

以及

(5)分离所述靶单链DNA寡核苷酸或多核苷酸并获得所述靶单链DNA寡核苷酸或多核苷酸。