💡这项突破是什么?
)高效闭环迭代
该综述强调,纠错并非长片段DNA合成后的“收尾工序”,而应前置并嵌入合成与组装流程之中,成为决定构建成败的关键环节。基于对不同纠错策略的系统比较,作者认为,基于MutS蛋白的错配识别与去除策略具有较好的流程兼容性,有望作为自动化DNA合成流程中的重要质量控制模块。
文章进一步分析认为,新兴的酶促DNA合成技术为一体化高保真长片段DNA合成提供了新的技术基础。与传统化学合成法相比,酶促DNA合成通常在温和的水相体系中进行,与后续的酶促组装和MutS介导的纠错环节具有更高的反应条件兼容性。这一特性使酶促合成不仅是一条新的寡核苷酸生产路线,更可能成为整合合成、组装与纠错的组织性平台,从而推动长片段DNA合成从割裂的独立步骤,转变为连续、自动化、可实时质控的高保真流程,将以往“步步检测”的繁琐模式,升级为“一次造对、终端验证”的高效新范式。
在此基础上,作者提出了面向高保真长片段DNA构建的端到端一体化流程构想:从可制造性导向的序列设计,到酶促寡核苷酸合成、初步组装、MutS错配去除、层级片段组装,再到终端质控与反馈优化,各环节作为相互依存的控制节点协同运行,并通过决策节点实现流程的动态调控。
围绕这一理念,单细胞中心搭建出“高保真合成—单细胞筛选—反馈优化”的完整技术闭环。 在“构建”环节,一体化“合成—组装—纠错”流程可高效、精准地合成高质量基因元件;在“筛选”环节,中心自研的单细胞拉曼表型识别与功能细胞筛选技术,能够在无损、无标记的条件下,从海量细胞中快速锁定性能最优的个体;筛选结果可及时反馈至“学习”和“设计”前端,进而加速合成生物学“设计-构建-筛选-学习(DBTL)”循环的迭代优化。未来,该技术体系有望在基因组重新设计、DNA数据存储、前沿生物制造等领域发挥重要作用。
相关综述发表在国际权威期刊Biotechnology Advances。青岛能源所联合培养博士生王晓航为论文第一作者,张佳、姜双英、逯晓云为共同通讯作者。本研究获得国家重点研发计划青年科学家项目、广东省特支计划科技创新青年拔尖人才项目等资助。(文/张佳 图/刘阳)
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2026.108941
Xiaohang Wang, Xinran Zhang, Wenfei Yu, Wenshuang Liu, Jian Xu, Shuangying Jiang*, Xiaoyun Lu*, Jia Zhang*. From fragmented workflows to integrated pipelines: Bridging enzymatic DNA synthesis, assembly, and MutS-based error correction. Biotechnology Advances, 2026, 91: 108941.



