下一代测序(NGS)的工作流程有几个步骤,每个步骤都可能引入可能严重影响测序结果质量和可靠性的错误。因此,用于生成NGS数据的试剂和方法应具有最高质量,并需要进行鲁棒精度和准确性的测试和验证。虽然几种试剂可用于NGS工作流程的不同步骤,但它们之间的差异主要是由于缓冲液的组成或酶的浓度。常用的NGS试剂中使用的DNA和rna修饰酶大多属于“野生型”,未经修饰就从自然中分离出来,这些酶从未打算作为分子生物学的工具。定向进化技术是在实验室通过模拟自然选择过程选择NGS试剂中使用的酶,从而获得高性能效率。
这一过程始于一种“野生型”或未修饰酶的基因编码。通过诱变过程将随机变异引入基因,产生数百万个基因库,每个基因编码一种独特的酶变体。然后对文库施加功能选择压力,只有编码最高表现酶的基因才能“存活”。这个随机突变和选择的过程不断重复,直到所需的酶功能进化出来。
由于在基因中引入随机突变对编码酶的功能是有害的,解锁定向进化的力量需要筛选大量的酶变体的能力。我们的核心技术结合了高通量乳液格式,将水滴悬浮在油中,作为微反应器,与高通量选择试验相结合,从而能够同时对数亿种酶的变体进行功能筛选。