Transcript 合成生物学 - 金斯瑞生物科技

合成生物学发展趋势
南京金斯瑞生物科技
王珠银
2012/09/24
YourInnovation
Innovation Partner
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Discovery!
目录
1
简介
2
发展
3
4
5
挑战
未来
结语
2
什么是合成生物学
无机合成： H2 + O2
H2O
有机合成： H2O + CO2
合成生物学：基因合成
细胞的人工设计与合成。
包括改造现有的和设计制造全新的
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为什么21世纪是生物学世纪？
生物科学的基础：化学
在20世纪得到了完善。
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1927年10月，第五次索尔维会议，主题为“电子和光子”
全球三分之一智慧：参加这次会议的二十九人中有十七人获得诺贝尔奖
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为什么21世纪是生物学世纪？
 DNA 结构
 PCR
 引物和基因合成
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合成生物(synthetic biology)学简史
1980年：Hobom 提出用它表述基因重组技术
2000年：Kool重新提出用它定义从基因片段、人工碱基DNA
分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人
工设计与合成。 《自然》（Nature）报道了两篇
人工合成基因线路研究成果。
2008年：吉布森（Gibson）等人报道了世界上第一个完
全由人工化学合成、组装的58万个碱基的细菌
基因组。
2010年：在花费了40,000,000美元和15年的努力后，吉
布森（Gibson）和他的同事们(Craig Venter)
宣布，世界上第一个由纯人工合成创造的细菌物
种“Synthia”诞生了。
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基因合成技术
8
History of Gene Synthesis
几何级数
9
算术级数
Cost of Gene Synthesis ($/b)
28
金斯瑞
0.28
10
合成生物学基础技术发展
2000
25 nmoles
￥10
10–20 天
￥150
基因(Gene)
年代
引物合成量
引物成本
合成1 kb 基因
基因成本
基因大小
2012
0.01 pmoles
￥0.10
2 天
￥0.50
基因组(Genome)
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合成生物学现状
oligo
microarray
synthesis
DNA error
correction
clone
sequence/QC
user designs
DNA
DATA
assemble
DNA constructs
DEVICE
larger scale
assembly
MOLECULES
express/assay
DATA
DEVICE (molecules)
DATA
生命网络：基因调控回路
细胞很小，但分子间形成的网络很大
每分钟，成千上万个反应在进行
并且，在有序地进行
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一个基因的调控
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生物回路
可以修饰，优化现有的生物回路，甚至设计和构建
全新的生物回路。
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我们要作什么？
有了合成生物学的基础后，关键是我们要作什么。
16
底盘生物
17
底盘生物
大肠杆菌表达的蛋
白有严重的内毒
素污染。
内毒素是一个数亿
美元的产业。
同样地，我们可以
敲除与内毒素有
关的所有基因。
表达量：10%
50%
90%
再不需要内毒素检
测和去除。
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环境保护
让
微生物
吃掉污染
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变废为宝
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茅台太贵了？怎么办？
据说茅台酒公司曾尝试在别的地方酿酒，但味
道不是茅台酒味？为什么？
当地的水质？当地的微生物群？
破解当地特殊的微生物群？
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化学合成
生物合成
让低产率反应
高效进行
让高温，高压反应
在温和条件下进行
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组织和器官修复
遗传疾病
病变
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基因整容
挑战
 我们可以让一个酶活力更高，但我们还不能设计和制造一个
具有特殊活力的酶。
 这个酶的活力位点要维持特定的
构象，才有特异性。
 这个酶的要维持特定的构象，才
能维持活力位点的构象，并和其
他酶相互作用。
 催化作用，如何让一个需高能激
活的反应在常温进行？
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挑战
 Synthia无疑是现阶段合成生物学的高峰。
 但她不是一个新造的物种。
 是把人工复制的基因组放到一个活的细胞中。
如何实现基因组到活的细胞的飞跃？？？？
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破解生命的奥秘
生命是远比人类设计的电脑复杂的多的网络。
27
破解生命的奥秘
生命的原理
28
创造生命？？
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几个出乎预料的现象
体积小，面积大
吸收多，转化快
生长旺，繁殖快
适应强，易变异
分布广，种类多
微生物组成了一个丰富多彩的“第三世界”！
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几个出乎预料的现象
Amoeba dubia
670,000,000,000
Amoeba proteus
290,000,000,000
Bufo bufo
6,900,000,000
Homo sapiens
2,900,000,000
Muntiacus muntjak vaginalis
2,521,500,000
Boa constrictor
2,100,000,000
Rhinolophus ferrumequinum
1,929,400,000
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几个出乎预料的现象
人：2.9x109 碱基对 23对染色体 23,000 个基因
Water Flea
200 million bp
31,000 genes
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21世纪是合成生物学的世纪！
合成生物学为我们提供了无限的可能性！
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知识爆炸时代
 十年前，克隆和表达
一个基因，就可博士
毕业。
 现在，我们金斯瑞可
在五天内合成一个基
因，两个星期完成表
达，优化和纯化。
 传统的微生物育种需几年甚至数十年时间。
 现在，基因工程育种可在几个月实现。
科学家宝贵的时间应花在更重要的发明创造上。
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Donald Henry Rumsfeld
There are known knowns;
there are things we know we know.
We also know there are known
unknowns;
that is to say we know there are
some things we do not know.
But there are also unknown
unknowns – the ones we don't
know we don't know.
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南京金斯瑞生物科技有限公司
中国最大的生物外包服务公司！
生物研究服务专家
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金斯瑞人在作什么？
Imagine unknown unknowns.
What will happen? What should we do??
Work on known unknowns.
eStain, CloneEZ, One-Step Western, etc.
Work on known knowns.
Cloning, Ab, Proteins, Drug, etc.
我们为客户高效作基础工作，好让客户用宝贵的时间作尖端研发！
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我们如何为客户高效作基础工作？
合成生物学，全球第一。引物，基因，基因组，测序。
引物南京、上海地区次工作日即可交付；其它地区24
小时即可发货！（不含周六、周日）。
引物长度
纯化方式
产量(OD)
发货时间
(工作日)
11～49 base
RPC
1～4
1
测序
当日测序样品
质粒、PCR产物
菌液
结果即可查
第二天12:00
第二天20:00
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蛋白表达服务
您功能蛋白的可靠来源
多个蛋白表达系统
大规模蛋白表达
大肠杆菌
酵母
杆状病毒-昆虫细胞
哺乳动物
多样的纯化方法
高达1000L的大肠杆菌发酵罐
高达500L的酵母发酵罐
杆状病毒-昆虫细胞系统生成蛋白达克级以上
哺乳动物系统生产蛋白克级以上
保证性的蛋白表达套餐
生物工程服务
大肠杆菌系统蛋白表达服务
哺乳动物系统抗体表达服务
哺乳动物细胞蛋白表达服务
稳定细胞系构建
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金斯瑞一站式抗体药开发
ImmuniTarget
Antigen
Target
zation /
Validation Production
Selection
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Affinity
Maturation
Antibody
Production
Preclinical
Candidate
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欢迎与我们合作，开
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