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La synthèse de gènes produit des sondes pour les industries des sciences de la vie et est essentielle à la biologie moléculaire. Ces secteurs comprennent le développement de médicaments, de vaccins, de thérapie génique, de substituts tissulaires, de génomes humains et d’une meilleure nutrition alimentaire.
Il y a quelques décennies, une seule molécule à la fois était tout ce qui pouvait être modifié à l’aide des techniques génétiques traditionnelles. Mais les services de séquençage de nouvelle génération fournis par des sociétés spécialisées dans la synthèse de gènes personnalisés permettent la fabrication d’ADN recombinant, mutant et nouveau.
La base des services de synthèse de gènes, y compris la synthèse de peptides, la synthèse de protéines, la synthèse d’anticorps et le séquençage, est la synthèse de gènes. Synthèse de gènes peut être utilisé pour créer des gènes qui n’existent pas dans la nature. Cela donne aux gens la possibilité de transformer des organismes en une toute nouvelle génération.
Qu’est-ce que la synthèse de gènes ?
La synthèse de gènes consiste à créer une séquence d’ADN artificielle, généralement en joignant de plus petits fragments d’ADN, pour produire un gène utile. Avec cette méthode, des gènes qui n’existent pas dans la nature peuvent être créés ou modifiés pour des usages particuliers.
La séquence d’ADN souhaitée est assemblée au cours de la synthèse génique en utilisant des techniques chimiques ou biologiques, telles que la réaction en chaîne par polymérase. En comparaison, les méthodes biologiques utilisent des enzymes pour copier et connecter des fragments d’ADN. La synthèse chimique utilise des machines automatisées pour assembler de petits fragments d’ADN en séquences plus longues.
Une fois que la séquence d’ADN nécessaire a été créée, elle est utilisée pour d’autres tâches de génie génétique. En variante, la séquence d’ADN peut être introduite dans une cellule hôte pour produire un organisme génétiquement modifié.
La synthèse de gènes a de nombreuses utilisations en biotechnologie. Il est utilisé pour fabriquer des protéines recombinantes, étudier le fonctionnement des gènes, produire des vaccins et des thérapies géniques et modifier les cultures pour qu’elles aient des propriétés spécifiques.
Utilisation de la synthèse de gènes en biotechnologie
1. Production d’anticorps
La capacité de produire des anticorps est la principale application de la synthèse de gènes en biotechnologie. La fabrication d’anticorps comprend la création d’antigènes qui sont vaccinés dans un hôte pour développer des anticorps cibles. Bien que la formation d’anticorps soit naturelle, la synthèse de gènes offre plusieurs avantages, notamment la prévention des effets secondaires et de la toxicité de l’hôte.
Deuxièmement, les gènes recombinants ont des caractéristiques améliorées telles qu’une spécificité d’anticorps plus robuste et une probabilité plus faible d’agrégation de protéines E-coli.
Les services d’anticorps sur mesure pour le séquençage d’anticorps monoclonaux et la fabrication d’anticorps polyclonaux commencent par la synthèse de gènes. De plus, le séquençage des gènes réduit le coût du séquençage d’anticorps sur mesure pour les anticorps monoclonaux.
De plus, la synthèse de gènes est essentielle dans la fabrication d’anticorps car elle permet la génération de gènes qui codent pour les sections variables des anticorps. Ils sont également appelés gènes V. Ces gènes V peuvent être joints à des gènes à domaine constant pour former un gène d’anticorps. Ensuite, ils peuvent être exprimés dans des cellules pour fabriquer des anticorps.
Des anticorps avec les caractéristiques appropriées peuvent être trouvés et choisis en utilisant les vastes bibliothèques de gènes V. La synthèse de gènes offre une technique puissante de production d’anticorps qui peut permettre le développement d’anticorps personnalisés de qualité supérieure.
2. Production de protéines recombinantes
La synthèse de gènes est une technique courante pour créer des séquences d’ADN qui codent pour des protéines avec des fonctionnalités modifiées ou nouvelles. La production de protéines recombinantes implique de nombreuses étapes. Il comporte des éléments tels que :
- Service de production d’anticorps
- Service d’expression de protéines
- service de séquençage d’anticorps
- synthèse d’anticorps spécifiques.
L’origine des procédures mentionnées ci-dessus et les étapes des techniques en phase solide de purification des protéines sont la synthèse de gènes.
Pour modifier l’activité, la stabilité et la spécificité d’une protéine, des gènes synthétiques peuvent être modifiés pour porter des mutations, des délétions ou des insertions particulières. Des approches à haut débit sont également utilisées dans la fabrication de protéines recombinantes pour les raisons suivantes :
- Produire des protéines de premier ordre
- fabrication d’anticorps spécifiques pour la découverte de médicaments
- le génie génétique pour assurer la sécurité alimentaire
- Thérapeutique
3. Thérapie génique
La synthèse de gènes produit du matériel génétique synthétique sous forme de séquences d’acides nucléiques en tant que paires de bases. Les chercheurs peuvent utiliser les services de synthèse de gènes pour affiner ou modifier des composants génétiques.
En conséquence, les propriétés ou les qualités du gène cible sont améliorées pour une utilisation en tant que sondes dans de nombreuses initiatives de recherche en sciences vivantes.
En biotechnologie, la synthèse de gènes est utilisée pour la thérapie génique. La thérapie génique développe des gènes modifiés qui peuvent être administrés aux patients pour corriger des défauts génétiques ou traiter des maladies. Les gènes synthétiques de la thérapie génique sont ensuite modifiés pour produire des protéines thérapeutiques, de minuscules molécules d’ARN ou des outils d’édition de gènes.
4. Développement de vaccins
La synthèse de gènes accélère le développement de vaccins. Des vaccins contre les maladies infectieuses peuvent être développés plus rapidement en utilisant des génomes synthétiques qui codent pour des protéines virales.
C’est l’une des principales raisons pour lesquelles la synthèse de gènes est largement utilisée en biotechnologie.
De plus, les gènes synthétiques peuvent construire des bibliothèques d’épitopes pour évaluer les réponses immunitaires et trouver des cibles vaccinales potentielles.
Les chercheurs peuvent utiliser la synthèse de gènes pour synthétiser rapidement des séquences d’ADN codant pour des candidats potentiels à la vaccination. Cela raccourcit considérablement le calendrier de développement des vaccins, permettant aux chercheurs de concevoir et de tester plus rapidement des vaccins candidats.
5. Génomique fonctionnelle
La synthèse de gènes produit de grandes quantités de séquences d’ADN pour la recherche en génomique fonctionnelle. Certaines propriétés des gènes synthétiques, telles que les sites d’enzymes de restriction ou les gènes rapporteurs, facilitent l’analyse en aval.
De plus, la synthèse de gènes permet la production de gènes mutants avec des modifications particulières de la séquence d’ADN.
Par conséquent, il est possible d’explorer les conséquences des mutations individuelles sur la fonction des gènes. La synthèse de gènes peut créer des gènes chimères, qui incorporent des parties de différents gènes en analysant comment ils se connectent.
Avec les développements de la technologie de synthèse des gènes, des ensembles massifs de gènes peuvent désormais être synthétisés de manière élevée. Cela permet aux chercheurs d’étudier l’activité des familles de gènes ou des processus, fournissant une image complète de la fonction des gènes.
Conclusion
La synthèse de gènes a transformé la biotechnologie en permettant aux chercheurs de créer des gènes optimaux pour améliorer la vie des gens à l’intérieur et à l’extérieur des disciplines médicales. Les gènes synthétiques génèrent des produits génétiques massifs pour les industries de l’agriculture, du nettoyage et de la fabrication alimentaire.
En conséquence, la synthèse de gènes est l’avenir de la biotechnologie. Les chercheurs développent constamment de nouvelles stratégies pour rendre la procédure plus rentable et plus productive.
