iSynBio造物聯(lián)合合成生物學(xué)創(chuàng)新大賽推出《大賽項目揭秘專題》，本期為第四期，嘉賓為湖北大學(xué)B409-G.O.A.T團隊，參賽項目為CL7-Taq——少年意氣江湖夢。

聯(lián)合發(fā)布：《合成生物學(xué)》期刊、生物世界、iSynBio愛星博、深圳市合成生物學(xué)協(xié)會。歡迎更多媒體支持，請聯(lián)系isynbiopr@siat.ac.cn

項目背景

我是Taq DNA聚合酶，A型DNA聚合酶家族的一員。我們的祖先Taq DNA聚合酶是第一個應(yīng)用到PCR中的耐熱DNA聚合酶，也由此開啟了自動化PCR時代，使得PCR技術(shù)得以發(fā)揚光大，運用在更加廣闊的天地。我們的使命便是傳承這一技術(shù)，不負先輩的期望。但是新的DNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)撼動了我們的地位，比如具有更高保真性的Pfu聚合酶，同時具有RNA聚合酶活性的Tth DNA聚合酶等等。于是懷著想要守住TaqDNA聚合酶家族榮耀的決心，我們家族不斷改變自我，變得更強。

我們家族以來一直都有幾大弱點，族人們都努力想要去克服，也有許多成員通過努力變得強大了。其中有一些學(xué)會了縮骨功，更好地適應(yīng)狹小的空間（結(jié)構(gòu)域重組）；有一些結(jié)識了同伴，一起闖蕩天涯，取長補短（不同聚合酶混合使用）；一些通過量身設(shè)計的定向改造獲得新生（定向進化得突變體），拓寬了Taq酶的應(yīng)用范圍，應(yīng)用于qPCR，Sanger測序，TA克隆等領(lǐng)域。他們都為我的強大之路提供了很好的經(jīng)驗。

但是我深知盲目努力是致命的，而看清自己的弱點，對癥下藥，才是變強路上高效的第一步，因而，我放緩了腳步，先開始審視自身的不足：

?不夠強壯，在對抗90°C以上高溫時，半衰期明顯縮短；

?3'→5'的外切酶校正功能的缺失，導(dǎo)致我遇到困難模板擴增時，經(jīng)常比較茫然，錯誤率較高；

?對施展武功的環(huán)境要求嚴苛，很容易受到PCR抑制劑的干擾，導(dǎo)致功力全失。    

“這么多弱點，我應(yīng)該從哪一點開始克服好呢？”看著眼前的弱點清單，我暗自發(fā)愁。許是上天看出了我的苦惱，就在我苦苦思索之時一位身穿白衣帶著白手套的神秘人，似不經(jīng)意間般，丟下了一本小冊子?！芭尽钡囊宦曇粢鹞业淖⒁?，以為是高人不小心落下的，拾起便想追去歸還，但四下張望神秘人早已不見了蹤影，而小冊子上赫然寫著《CL7神功》。

項目技術(shù)線路

“神功？CL7？這是個啥？”看著這個只有幾頁的小冊子，端詳許久，終于在好奇心的驅(qū)使下，我翻開了它。

只見第一頁印著幾個大字：“CL7—牢固結(jié)合DNA，穩(wěn)穩(wěn)的?！?/p>

“哦？好厲害的樣子，以前從未聽說過呢！仿佛有點道理，或許，這就是我的成神之路！。”于是我迫不及待的往后翻了一頁，第二頁仿佛是個練功圖（流程圖），看上很簡單的樣子。

流程圖

看著眼前貌似不是很復(fù)雜的流程圖，我信心滿滿，依葫蘆畫瓢照著這個功法圖練了起來，是先練右邊那一招呢（Cl7放C-端）還是先練左邊那一招呢（Cl7放N-端）花了好久的時間，從夏末練到了初冬，但是功力并未見長。我一度想要放棄，“不行，我不能就這么輕易地放棄，一定是我忽略了什么，我要多試幾遍才成，”我在心中給自己加油鼓氣的想。

主要成果 

不知又過了多久，一股丹藥（Buffer）的清香飄過我的鼻尖，“?！狈路鹩惺裁礀|西打破了我身體的某種枷鎖，我好像悟了。站在樹下的靜靜地看著周圍的一切仿佛什么都沒有變，但又好像變了。重新來到DNA擴增的階梯，我打算試試身手，不試不知道，一試，我心中更有數(shù)了。只見我：

?行走如風(fēng)：更快——CL7-Taq DNA聚合酶延伸速率比Taq DNA聚合酶更快，約4kb/min；

?心細如發(fā)：更高——CL7-Taq DNA聚合酶對模板的靈敏度更高，提高了100倍，可以檢測到1×10-7 ng/μL （1×103 aM）的模板。CL7-Taq酶的熱穩(wěn)定性也更高了。

?堅不可摧：更強——CL7-Taq DNA聚合酶對于常見的PCR抑制劑肝素、乳鐵蛋白、血液、還有鹽離子等，耐受性顯著提高，對肝素的耐受最高可達到14 μg/μL，對乳鐵蛋白的耐受性是3.5 μg/μL，血液的耐受為4%。     至此，我打通任督二脈，在醫(yī)學(xué)臨床診斷，基因分型、DNA測序等領(lǐng)域都嶄露頭角。比如 在對小鼠尾間組織進行基因分型的實驗中，只需在裂解液中加熱2min我便可以擴增出目的基因組片段；用小鼠血液作為模板，在稀釋10倍的溶液中我也可很好地完成任務(wù)，無需破碎等提純等操作，極大地縮短了檢驗時間，而這一點便是讓我感到極具使命感和成就感的一點：

現(xiàn)階段，和日益變強的新冠病毒大Boss的戰(zhàn)斗刻不容緩，疫情防控保衛(wèi)戰(zhàn)更是非同小可，間不容發(fā)。作為新冠檢測中認可度最高的qPCR技術(shù)中重要的一份子，我們Taq酶家族利用5’→3’的外切神功，釋放分子信標5’端的熒光報告基團告訴人們新冠來了，快做好防御，準備戰(zhàn)斗！

但我知道，這遠遠不夠。

在與新冠病毒的抗爭中，我們只有變得更快，更強，更靈敏，更準確，才能揪出潛伏在人類小伙伴身邊伺機作亂的千變?nèi)f化、詭計多端的病毒，為伙伴們構(gòu)筑出一道更加堅固的健康防線。

項目完整內(nèi)容（Wiki網(wǎng)頁）http://www.synbiochallenges.com/wiki/2021/B409_G.O.A.T/index.html

關(guān)于我們

我們是來自湖北大學(xué)的B409-G.O.A.T

B409-G.O.A.T團隊由四位經(jīng)驗豐富的老師：羅靜雯、王飛、陳晚蘋、翟超，一群積極好學(xué)的本科生：朱沁靈、毛思源、榮譽、尹春蔻、魯?shù)强?、熊星辰、付紫洋和吳雨桐，以及嚴謹?shù)难芯可芩缄辖M成。雖來自不同專業(yè)，但小伙伴們各司其職，各揚所長，在老師和師兄師姐的悉心指導(dǎo)下，共同合作完成項目。在這里，大家收獲的不僅是基本重要的實驗技能，耐心認真的科學(xué)素養(yǎng)，更結(jié)識了對科研充滿好奇心，對學(xué)術(shù)保持敬畏心，對實驗堅持嚴謹心的小伙伴們和前輩們，在一次次的溝通交流與協(xié)調(diào)中，懂得了合作與堅持的重要性。

羅靜雯

指導(dǎo)老師：

羅靜雯

博士，副教授，碩士生導(dǎo)師

研究方向：藥劑學(xué)，靶向藥物傳遞系統(tǒng)設(shè)計，緩控釋給藥系統(tǒng)研究

王飛

指導(dǎo)老師：

王飛

博士，講師

研究方向：合成生物學(xué)，綠色生物制造，基因工程，新型可編程核酸酶的挖掘與應(yīng)用研究 社會兼職：湖北省生物工程學(xué)會會員

陳晚蘋

指導(dǎo)老師：

陳晚蘋

實驗師

研究方向：基因工程、分子酶工程、合成生物學(xué)

翟超

指導(dǎo)老師：

翟超

副教授，碩士生導(dǎo)師 研究領(lǐng)域：生化和分子生物學(xué)

合成生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域一門新興的前沿交叉學(xué)科和典型的匯聚技術(shù)。它通過融合工程科學(xué)理念與生命科學(xué)原理及基于多學(xué)科的使能技術(shù)，設(shè)計合成新的或改造天然的生命系統(tǒng)，揭示生命規(guī)律、構(gòu)筑新一代工程生物體系；被喻為“認識生命的鑰匙”（造物致知）、改變未來的顛覆性技術(shù)（造物致用）。

合成生物學(xué)創(chuàng)新大賽主要面向在校大學(xué)生以及在讀碩士研究生。本屆創(chuàng)新大賽包括醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、制造、信息、基礎(chǔ)研究及創(chuàng)新應(yīng)用等多個領(lǐng)域，鼓勵學(xué)生從興趣出發(fā)，探索合成生物學(xué)在不同領(lǐng)域的創(chuàng)新和應(yīng)用。首屆創(chuàng)新大賽將于 2022 年 7月9-10日在深圳理工大學(xué)線下舉行。

大賽由中國生物工程學(xué)會合成生物學(xué)分會指導(dǎo)和主辦。大賽由二十多家高校和研究所共同發(fā)起。大賽的共同承辦單位是中國科學(xué)院深圳理工大學(xué)（籌）合成生物學(xué)院、中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院合成生物學(xué)研究所、深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院、深圳市合成生物學(xué)協(xié)會、 深圳市工程生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、DeepTech。

本文由“健康號”用戶上傳、授權(quán)發(fā)布，以上內(nèi)容（含文字、圖片、視頻）不代表健康界立場?！敖】堤枴毕敌畔l(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務(wù)，如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問題，請聯(lián)系健康界（jkh@hmkx.cn）處理。

相關(guān)知識

我院心理健康教育課程團隊 喜獲湖北省職業(yè)院校教學(xué)能力大賽二等獎
勇攀高峰 再創(chuàng)佳績丨文理學(xué)子閃耀湖北省健身健美錦標賽
2020年創(chuàng)青春全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽.doc
生命科學(xué)集團賽多利斯啟用華北區(qū)域客戶應(yīng)用與創(chuàng)新中心
唯蜜瘦團隊獲頒第五屆全國體重管理公益挑戰(zhàn)賽多項殊榮
中新網(wǎng)湖北 衛(wèi)生健康
與奧運同行 和健康相伴 全民健身大賽勁刮“西北風(fēng)”
我校健身健美隊在第12屆中國大學(xué)生健康活力大賽中再獲佳績
徐福記攜手華南理工大學(xué)成立健康零食聯(lián)合研究中心，發(fā)布創(chuàng)新戰(zhàn)略啟動百萬創(chuàng)新基金
2020全民健身挑戰(zhàn)日即將開賽 健康湖南e起來

網(wǎng)址: 合成生物學(xué)創(chuàng)新大賽之湖北大學(xué)戰(zhàn)隊: CL7 http://m.u1s5d6.cn/newsview473778.html