合成生物学生命科学方向的一门新兴学科,它致力于从零开始建立微生物基因组,从而分解、改变并扩展自然界在35 亿年前建立的基因密码
它是从最基本的要素开始一步步建立零部件,再将零部件组织起来,建立出能体现各种功能的系统
合成生物学的零部件,就是一段有特定功能的DNA 序列
但通过传统的分子克隆技术依赖PCR,酶切,连接等手段获得重组的DNA ,是很难满足合成生物学研究的需要的:每当需要一个“零件”时,就要设计一个独特的克隆方法;而且克隆一个组件的过程中的中间产物通常无法应用到别的组件上,这无疑是一种资源浪费
Knight 建立了一套新的名为“BioBricks”的克隆策略,使生物组件的标准化装配成为可能,就像传统的机械制造那样,各种组件具备一定的标准的接口,它们之间可以以标准的方法连接装配形 成更 大 的组件
每个BioBrick 都 是一段DNA,它包 含 特定的信 息 以及 编 码相 对 应的特定功能,例 如 ,启 动 子,核 糖体结 合位 点 ,蛋 白 质 编 码序列,终 止 子,或 是它们的组合
每个Biobrick 的上下 游 包 含 特定的酶切位 点 ,只 需要通过酶切连接反 应,就可以将任 意 一个标准化后 的BioBrick 组件插 入 到其 他 的BioBrick 组件的上游 或 者 下 游 ,并且,新的组合序列仍 然是标准化的BioBrick 组件[1]
迭 代 这样的操 作 ,可以利 用简 单 的手段,从简 单 的组件出发 ,构 建大 规 模 的复 杂 系统
一、 Biobricks 概 述 1
什 么 是Biobricks 简 单 的说 ,Biobricks 就是一段含 有特殊 酶切位 点 和 特定功能序列的一段DNA
下 图 就是一个标准的Biobrick的实 例
一个标准的biobrick 有三 部分组成:前缀 ( prefix)