DNA合成是生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)及信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域的關(guān)鍵共性技術(shù)。當(dāng)前DNA合成主要依賴化學(xué)合成法，其合成長(zhǎng)度及成本存在難以逾越的極限，無法滿足生物制造領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的需求。酶促DNA合成則在合成速度、長(zhǎng)度、效率及成本等方面擁有化學(xué)合成無法比擬的潛力，成為DNA合成技術(shù)發(fā)展的前沿方向。

近日，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員江會(huì)鋒帶領(lǐng)的新酶設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在酶促DNA合成方面取得重要進(jìn)展?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過生物信息數(shù)據(jù)庫的篩選與功能測(cè)試，獲得對(duì)天然核苷酸底物具有高效催化活性的全新非模板依賴性DNA合成酶；采用分子動(dòng)力學(xué)模擬等手段，解析了該酶催化活性較已知同類酶大幅提升的分子機(jī)制；設(shè)計(jì)與改造蛋白質(zhì)工程，使該酶對(duì)修飾核苷酸底物的催化效率提升了3個(gè)數(shù)量級(jí)。研究團(tuán)隊(duì)利用改造獲得的合成酶創(chuàng)建出二步循環(huán)酶促DNA合成技術(shù)，合成DNA的平均準(zhǔn)確率高達(dá)98.7%，與商業(yè)化的DNA化學(xué)合成法準(zhǔn)確率相當(dāng)，頗具應(yīng)用前景。

相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Catalysis上。研究工作得到天津市合成生物技術(shù)創(chuàng)新能力提升行動(dòng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等的支持。西北工業(yè)大學(xué)參與研究。

論文鏈接

酶促DNA合成

來源： 天津工業(yè)生物技術(shù)研究所