[發明專利]含有胺掩蔽的部分的核苷酸衍生物及其在模板化和非模板化酶促核酸合成中的用途

在審

• 申請號: 201880073408.8
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN111344296A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: M·C·陳;G·R·米欽羅伊
• 申請（專利權）人: 核酸有限公司
• 主分類號: C07H1/00
• 分類號: C07H1/00;C07H19/04;C07H19/06;C07H19/10;C07H19/16;C07H19/20;C12Q1/68;C12P19/34
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 安佩東;黃革生

本發明涉及胺掩蔽的部分在酶促核酸合成方法中的用途。本發明還涉及所述胺掩蔽的部分本身和制備包含所述胺掩蔽的部分的三磷酸核苷酸的方法。

發明領域

本發明涉及胺掩蔽的部分在酶促核酸合成方法中的用途。本發明還涉及所述胺掩蔽的部分本身和制備包含所述胺掩蔽的部分的三磷酸核苷酸的方法。

背景技術

核酸合成對于現代生物技術是至關重要的?？茖W界人工合成DNA、RNA和蛋白質的能力使生物技術領域的快速發展成為可能。

人工DNA合成(一個10億英鎊且不斷增長的市場)使生物技術和制藥公司能夠開發一系列肽療法，例如用于治療糖尿病的胰島素。它使研究人員能夠表征細胞蛋白，從而開發新的小分子療法，以治療當今人口老齡化所面臨的疾病，例如心臟病和癌癥。正如Venter研究所在2010年將人工合成的基因組放入細菌細胞中時所證明的那樣，它甚至為創造生命鋪平了道路。

但是，當前的DNA合成技術不能滿足生物技術工業的需求。盡管DNA合成的益處很多，但一個經常提到的問題阻礙了人工DNA合成工業的進一步發展，從而阻礙了生物技術領域的進一步發展。雖然是一項成熟的技術，但實際上不可能合成長度超過200個核苷酸的DNA鏈，并且大多數DNA合成公司僅提供最多120個核苷酸。相比之下，平均蛋白質編碼基因的數量級為2000-3000個核苷酸，而真核基因組的平均數量為數十億個核苷酸。因此，目前所有主要的基因合成公司都依賴“合成和拼接”技術的變體，其中，合成重疊的40-60聚體片段并通過PCR拼接到一起(參見Young,L等人，(2004)Nucleic Acid Res.32,e59)。目前由基因合成工業提供的方法一般允許常規生產長達3 kb的長度。

DNA不能一次合成超過120-200個核苷酸的原因是由于目前的DNA生成方法，該方法使用合成化學方法(即亞磷酰胺技術)一次偶聯一個核苷酸來制備DNA。由于每個核苷酸偶聯步驟的效率為95.0-99.0％，因此從數學上講，不可能以可接受的產率合成長度超過200個核苷酸的DNA。Venter研究所花費4年時間和2000萬美元來合成相對較小的細菌基因組，從而說明了這一費力的過程(參見Gibson,D.G.等人,(2010)Science 329,52-56)。

已知的DNA測序方法使用模板依賴性DNA聚合酶將3'-可逆終止的核苷酸加入到生長的雙鏈底物中(參見Bentley,D.R.等人,(2008)Nature456,53-59)。在“合成測序”過程中，每個添加的核苷酸都包含一種染料，從而使用戶可以識別模板鏈的確切序列。雖然是在雙鏈DNA上，但這種技術仍能夠產生500-1000堿基對長的鏈。但是，由于需要現有的核酸鏈作為模板，因此該技術不適于核酸的從頭合成。