Kontinuierliche gerichtete Evolution

Kontinuierliche gerichtete Evolution ist ein Hochdurchsatz-Proteinengineering-Prozess, der alle grundlegenden Prozesse der darwinistischen Evolution (Replikation, Mutation, Translation und Selektion) nahtlos in einen ununterbrochenen Zyklus integriert. Traditionelle Methoden der gerichteten Evolution behandeln jeden dieser vier Prozesse separat, während die kontinuierliche Evolutionsmethode alle vier Phasen unterstützt und es den überlebenden Genen einer Generation ermöglicht, spontan in die nachfolgende Generation einzutreten.

Kontinuierliche gerichtete Evolution wurde traditionell in vitro durchgeführt, wo die vergleichbare Einfachheit der Manipulation und die Anpassung der Selektionsstrenge im Vergleich zu in vivo Methoden ausgenutzt werden können. Zum Beispiel wurde ein selbsttragender RNA-Replikationszyklus für RNA-Moleküle etabliert, die in der Lage sind, ihre eigene Ligation an ein RNA-DNA-Substrat zu katalysieren. Jüngste Fortschritte in Technologien für standortspezifische in vivo Mutagenese und Automatisierung haben ebenfalls Möglichkeiten für die nahezu ununterbrochene Evolution von Stämmen und Proteinen geschaffen. Zum Beispiel wird Multiplexed Automated Genome Engineering (MAGE) für die Stammesauswahl verwendet, und Phage Assisted Continuous Evolution (PACE) wird für kontinuierliches Proteinengineering basierend auf fehleranfälliger Replikation und Propagation eines Gens angewendet. Diese aufkommenden Technologien für kontinuierliche Evolution sind zunehmend Open Source, kostengünstig und basieren auf zugänglichen Designs.

Creative Enzymes steht seit einem Jahrzehnt an der Spitze dieser neu entwickelten Technologien und bietet maßgeschneiderte Biokatalysatoren durch fortschrittliche Hochdurchsatz-Strategien der gerichteten Evolution an. Mit unserer erstklassigen Kapazität und jahrelanger professioneller Erfahrung im Proteinengineering bieten wir professionelle Rundum-Dienstleistungen an:

• Design und Konstruktion von Mutagenese-Plasmiden.
• Große Bibliothekskonstruktion.
• Design von in vitro und in vivo Strategien.
• Stammesauswahl und -verifizierung.
• Stammesstabilitätstest.

Zugehörige Abschnitte

• Enzymengineering durch gerichtete Evolution

Abbildung 1 Beispiele für Methoden zur in vivo gezielten Mutagenese
(Aktuelle Meinung in der Biotechnologie 2018)