Twist Bioscience’s Clonal Genes

プラスミドDNA は、選択した プラスミドベクター にクローン化された 遺伝子断片 です。遺伝子断片と同様に、プラスミドDNAもまた、タンパク質発現のための直接アセンブリーやクローニング、 CRISPR を介したゲノム編集、抗体研究、 qPCR などの用途に用いることができます(Twist Bioscience、2023a)。

プラスミドDNAは、遺伝子断片とは製造方法が異なります(図1)。プラスミドDNAの仕様を表1に示します。Twistの遺伝子断片は、シリコンベースのDNA合成技術を用いて、一本鎖 オリゴヌクレオチド (オリゴ)から合成されます(図1b)。この技術は、96ウェルプレートと同じフットプリントのシリコンチップを使い、一度に100万個のオリゴ配列を生産します。各シリコンチップには数千の個別のクラスターがあり、それぞれがユニークなオリゴ配列(図1bのインサート)を合成できる121の個別にアドレス可能な表面を含んでいます。遺伝子断片が生成されると、それらは組み立てられ(図1c)、断片分析によってサイズと純度がチェックされ(図1d)、その後顧客に出荷されます(図1e)。従って、得られた遺伝子断片はクローナルされておらず、配列が確認されていないため、望ましいものと望ましくないものが混在している可能性があります(Twist Bioscience, 2023a、b)。

一方、プラスミドDNAの場合、フラグメントのアセンブリー(図1c)の後、フラグメントを選択したベクター(例えば、カスタムベクターまたはTwist社のカタログベクターの一つ)にクローニングし(図1f、g)、その後、クローンをNGSにより検証し(図1h)、要求された配列のみが出荷され、顧客に提供されることを保証します(図1i)(Twist Bioscience、2023a、b)。

表 1. プラスミドDNAの仕様 (Twist Bioscience、2023a).

Clonal genes length300  5000 bp
Order limitNo order limit
Yield50 ng – 2 µg2 µg – 10 µg10 µg – 100 µg100 µg – 1 mg
Turnaround timeFrom 10 business days

図1. Twist Bioscienceの二本鎖DNA断片およびプラスミドDNA合成のワークフロー。シリコンチップはb)の挿入図に示されています。二本鎖DNA断片もプラスミドDNAも、最初の3ステップは同じです:(a) 目的遺伝子の選択と配列設計、b) シリコンベースのプラットフォーム上での一本鎖オリゴの化学合成、c) PCR増幅によるオリゴのアニーリングと二本鎖DNA断片の生成による二本鎖DNA断片のアセンブリー。二本鎖DNA断片の場合、アセンブリー後、断片分析によりサイズと純度をチェックし(d)、そのまま出荷して顧客に届けます(e)。逆にプラスミドDNAの場合は、アセンブルした遺伝子を任意のベクターにクローニングします(f、g)。その後、クローンのNGS配列が検証され(h)、顧客に出荷・納品されます(i)。

参考文献

Twist Bioscience. (2023a). Clonal genes. Twist Bioscience. https://www.twistbioscience.com/sites/default/files/resources/2022-10/DOC-001051_ProductSheet-ClonalGenes-REV5_1-singles.pdf

Twist Bioscience. (2023b). What is the difference between Twist’s clonal genes and gene fragments?. Twist Bioscience. https://www.twistbioscience.com/faq/gene-synthesis/what-difference-between-twists-clonal-genes-and-gene-fragments