它非常简单,没有必要移液 - 例如我已经看到本科每周有1,000个反应。用手,这将需要几个月。

Vincent Noireaux.

明尼苏达大学教授

表达自己-无细胞表达的年龄与声学液体处理

首先在20世纪60年代开发了解生物体中蛋白质合成的过程,DNA依赖性细胞无细胞表达成为分析基因产物的研究工具,并解开天然遗传元素的调节。无细胞转录翻译(TXTL)系统,针对大规模蛋白质合成优化作为重组蛋白技术的替代方案,现在用于生物技术,工业和蛋白质组学的应用越来越多。

随着合成生物学的出现,新一代的无细胞系统已经被设计出来,明尼苏达大学教授Vincent Noireaux.一直处于最前沿。虽然Rockefeller大学的Postdoc,Noireaux展示了基本基因网络可以在市售的TXTL系统中执行。在明尼苏达大学,Noireaux实验室写了一部小说大肠杆菌TXTL平台无细胞合成生物学应用。此后,它被用于研究生物网络原型、生物合成和功能膜蛋白生产;他的系统还设计了基本的基因电路、模式形成和人造细胞的原型。

“使用DNA程序构建试管中的生物体系提供了一种分离研究生化过程的方法,具有更大的控制水平和更大的设计自由度在活的有机体内“Noireaux解释道”。

在活的有机体内由于细胞转化和培养,化验通常需要几天到几周的时间。有了TXTL,基因电路可以在几小时内做出原型。然而,吞吐量和每个反应的成本仍然是一个瓶颈。此外,TXTL反应是复杂的,由不同的反应组分组成,包括盐、能量缓冲液、DNA和辅助因子。这些众多的成分变化使得手动筛选TXTL反应不切实际。

申请注:用于合成生物应用的高通量微升尺寸的无细胞转录 - 翻译反应

Noireaux说:“潜在反应的绝对数量使试剂的有效实施和高效使用变得至关重要,同时保持重现性和实现高通量能力。”

在不夸大的情况下,对于这种小实验室来说,Echo系统是一个实验室保护程序。

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在冷泉港实验室的一个夏季课程中,Noireaux被引入Echo®液体处理器,立即被迷住了。

“这正是我需要的机器。它允许我的实验室以非常精细的方式改变生化解决方案,并使TXTL反应的体积小型化,显着降低贵重试剂的使用,从而减少每次反应的成本,“Noireaux说。“可以在较低的体积比手动组装更多的反应条件,同等或优异的结果。它大大改善了TXTL反应组件。“

他说,Echo®550液体处理器改变了Noireaux小实验室的运作方式。产量增加了5-10倍,而手工劳动却大大减少。

“对于这种小型实验室而言,毫不夸张,回声系统是一个实验室保护程序,”Noireaux说。

这也使得在实验室中接待本科生变得更加容易。

“教育对我来说是一个非常重要的方面,”Noireaux说。“学生学习如何使用回声系统 - 这很简单,无需移液 - 例如我已经看到本科每周做几千个1,000个反应。用手,这将需要几个月。“

“如果你想加速你的工作,如果你想保持竞争力,如果你想做高度可重复的,高吞吐量的科学,你需要一个回声液体处理机,特别是对于使用TXTL系统的实验室,”Noireaux补充说。“这真的是迄今为止,当他们想要无细胞工作时,人们需要的机器。”

诺瓦罗正在探索他的系统的其他应用,包括CRISPR技术。在一个近期纸币纸张,与北卡罗来纳州立大学的Chase Beisel实验室合作,他描述了他的大肠杆菌TXTL系统可用于大大提高CRISPR表征和验证的速度和可扩展性。

“我们使用TXTL来测量DNA切割和基因抑制的动态,用于单效和多效应克隆核酸核酸酶,预测基因抑制强度大肠杆菌,确定24种不同的防克隆蛋白的特异性,并开发出用于改进的ProTospacer-相邻的基序的快速和可伸缩的屏幕,其成功地应用于五种无声CPF1核酸酶,“他写道。