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Codon OptimWiz™密码子优化

影响外源基因表达水平的因素很多,而密码子的偏好性是其中重要的参数之一,基因表达水平与密码子偏好性之间存在强相关性。

金唯智自主开发的Codon OptimWiz软件,可针对人、大鼠、拟南芥、酵母、大肠杆菌等上万种种宿主进行密码子优化。

金唯智提供优质快速的基因合成服务,同时,可根据不同宿主密码子偏好性(用户可自定义密码子使用频率)进行密码子优化,对基因序列进行设计改造,如去除稀有密码子、特定Motif(用户可自定义)的删除和添加等,从而达到优化蛋白表达的目的。
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特点与优势


个性化定制优化方案

提高蛋白表达量及可溶性表达水平

针对上万种宿主进行密码子优化

双宿主密码子优化

自定义密码子使用频率

金唯智密码子优化参数

Codon OptimWiz平台致力于在密码子优化,综合考虑以下因素以获得最优表达效果。

 

  • 密码子使用频率
    每个氨基酸平均有三个对应密码子,这使得不同的核苷酸序列可以编码出相同的氨基酸序列,而编码同一氨基酸的不同的密码子在不同的生物和不同基因中的使用频率有着显著的差异,这与在细胞中相应的tRNA的浓度是呈正相关的。使用频率极低的就是该物种或基因的稀有密码子,稀有密码子的使用已经被证实为阻碍基因表达的一个重要因素,因此去除稀有密码子成为现有的密码子优化软件考虑的关键因素。1

密码子_基因合成_1

  • RNA二级结构
    mRNA二级结构是影响翻译过程的重要因素,复杂稳定的二级结构会影响翻译过程顺利进行,尤其是RBS附近的二级结构。虽然mRNA的二级结构预测是一个复杂的过程,但我们可以采取更加有效的办法通过避免反向重复序列的出现等方式进行密码子优化。2
密码子_基因合成_2
  • 剪切位点的去除
    去除内含子属性的剪接位点,提高蛋白表达成功率。3
  • 限制性内切酶位点
    根据合成目的,添加或去除特定的限制性内切酶位点。
  • 重复序列
    长重复序列的出现会影响基因的转录与表达,在密码子优化过程中需要避免。
  • GC含量与分布
    基因合成过程中,均匀的退火温度是非常重要的,而GC含量的分布是直接影响退火温度的因素。三联体密码子的第三位置的GC含量与啮齿类动物的mRNA表达水平之间存在正相关的关系。

密码子_基因合成_3

  • 指定Motif的添加或删除
    许多有特定Motif与基因表达有着密切关系,如增强子、Shine-Dalgarno box、TATA box、RNA聚合酶结合位点等顺式作用元件,这些序列对外源基因表达有促进或抑制的作用,因此根据实际情况和客户需求需要添加和删除此类序列。

客户评价

  • 我一直使用金唯智的基因合成,不仅快速、专业和贴心,而且提供免费的密码子优化服务,优化了蛋白表达量,为我们的后续试验打下了很好的基础。与金唯智合作十分放心、轻松,我也已经将金唯智推荐给我的同事。 - 国内著名院校生物科学研究人员

文献信息

 

     1. Plotkin, J.B. and Kudla, G. (2010). Synonymous but not the same: the causes and consequences of codon bias, Nature Reviews Genetics, 12, 32–42.

     2. de Smit MH and van Duin J. (1990). Secondary structure of the ribosome binding site determines translational efficiency: a quantitative analysis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 87:7668–7672.

     3. Pagani F, Raponi M, Baralle FE. (2005). Synonymous mutations in CFTR exon 12 affect splicing and are not neutral in evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences.; 102:6368–6372.

     4. Zhang, C., Tang, B., Wang, Q. and Lai, L. (2014). Discovery of binding proteins for a protein target using protein-protein docking-based virtual screening. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, 82(10), pp.2472-2482.

     5. Seibert, C., Rahmat, S., Krause, J., Eggink, D., Albrecht, R., Goff, P., Krammer, F., Duty, J., Bouvier, N., Garcia-Sastre, A. and Palese, P. (2013). Recombinant IgA Is Sufficient To Prevent Influenza Virus Transmission in Guinea Pigs. Journal of Virology, 87(14), pp.7793-7804.