퀀텀런

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더 빠른 유전자 합성: 합성 DNA는 더 나은 의료 서비스의 열쇠가 될 수 있습니다.

과학자들은 신속하게 약물을 개발하고 글로벌 건강 위기를 해결하기 위해 인공 유전자 생산을 빠르게 추적하고 있습니다.

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퀀텀런 예측
2023 년 1 월 16 일

인사이트 요약

DNA의 화학적 합성과 유전자, 회로, 심지어 전체 게놈으로의 조립은 분자 생물학에 혁명을 일으켰습니다. 이러한 기술을 통해 설계, 구축, 테스트, 실수로부터 학습, 원하는 결과를 얻을 때까지 주기를 반복할 수 있습니다. 이 접근 방식은 합성 생물학 혁신의 핵심입니다.

더 빠른 유전자 합성 컨텍스트

합성은 디지털 유전자 코드를 분자 DNA로 변환하여 연구원들이 대량의 유전 물질을 만들고 생산할 수 있도록 합니다. 차세대 시퀀싱(NGS) 기술 덕분에 사용 가능한 DNA 데이터가 확장되었습니다. 이러한 발전으로 인해 모든 유기체와 환경의 DNA 서열을 포함하는 생물학적 데이터베이스가 증가했습니다. 연구자들은 이제 생물정보학 소프트웨어의 효율성이 높아져 이러한 시퀀스를 더 쉽게 추출, 분석 및 수정할 수 있습니다.

과학자들이 "생명 나무"(게놈 네트워크)에서 얻은 생물학적 정보가 많을수록 생물이 유전적으로 어떻게 관련되어 있는지 더 잘 이해할 수 있습니다. 차세대 시퀀싱은 우리가 질병, 마이크로바이옴, 유기체의 유전적 다양성을 더 잘 이해하는 데 도움이 되었습니다. 이 시퀀스 붐은 또한 대사 공학 및 합성 생물학과 같은 새로운 과학 분야의 성장을 가능하게 합니다. 이 정보에 대한 액세스는 현재의 진단 및 치료법을 개선할 뿐만 아니라 인간 건강에 지속적인 영향을 미칠 새로운 의학적 돌파구를 위한 길을 닦고 있습니다.

또한 합성 생물학은 새로운 의약품, 재료 및 제조 공정 생성과 같은 많은 영역에 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 특히, 유전자 합성은 유전자 서열을 매우 빠르게 구축하고 변경하여 새로운 생물학적 기능을 발견할 수 있는 유망 기술 중 하나입니다. 예를 들어, 생물학자들은 종종 유전적 가설을 테스트하거나 샘플 유기체에 고유한 특성이나 능력을 부여하기 위해 유기체 간에 유전자를 전달합니다.

파괴적 영향

화학적으로 합성된 짧은 DNA 서열은 다목적이기 때문에 필수적입니다. 그들은 연구 실험실, 병원 및 산업에서 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 그들은 COVID-19 바이러스를 식별하는 데 활용되었습니다. 포스포라미다이트는 DNA 서열 생산에 필요한 빌딩 블록이지만 불안정하고 빠르게 파괴됩니다.

2021년 과학자 Alexander Sandahl은 DNA 생산을 위한 이러한 빌딩 블록을 빠르고 효율적으로 제조하는 새로운 특허 방법을 개발하여 이러한 구성 요소가 분해되기 전에 프로세스 속도를 크게 높였습니다. DNA 서열은 올리고뉴클레오타이드라고 불리며, 질병 식별, 약물 제조, 기타 의료 및 생명공학 응용 분야에 널리 사용됩니다.

합성 DNA 제조를 전문으로 하는 주요 생명공학 회사 중 하나는 미국에 기반을 둔 Twist Bioscience입니다. 이 회사는 올리고뉴클레오티드를 함께 연결하여 유전자를 생성합니다. 올리고의 가격은 하락하고 있으며, 만드는 데 걸리는 시간도 감소하고 있습니다. 2022년 현재 DNA 염기쌍 개발 비용은 XNUMX센트에 불과합니다.

Twist의 합성 DNA는 온라인으로 주문할 수 있으며 며칠 안에 실험실로 보낼 수 있습니다. 그 후 새로운 식품, 비료, 산업 제품 및 의약품의 구성 요소인 표적 분자를 만드는 데 사용됩니다. 미화 25억 달러 가치의 세포 공학 회사인 Ginkgo Bioworks는 Twist의 주요 고객 중 하나입니다. 한편, 2022년 Twist는 연구원들이 백신과 치료법을 개발할 수 있도록 인간 원숭이두창 바이러스에 대한 두 가지 합성 DNA 컨트롤을 출시했습니다.