遺伝子配列について制限や設計上のガイドラインはありますか?

はい。主に反復配列や極端な GC 含量によって合成に問題が生じる場合があります。以下のルールを設計の際にご参考にしてください。反復を制限したり、GC 含量のばらつきをなくしたりすることで、合成の成功率を高めることができます。

例えば、全体の GC 含量が 66% 以上の遺伝子は合成できず、合成を成功させるためには全体の GC 含量を 65% 以下にしなければなりません。それをさらに 60% 程度まで下げることができれば、その遺伝子の合成は成功する可能性が高くなります。リピートをなくしたり、ホモポリマーストレッチを低減したり、GC 含量の極端なばらつきをなくしたりすることも同様の効果があります。そのような構造を避けたり減らしたりすることができれば、遺伝子の合成に成功する可能性は高まります。

ルール

  • 20 bp 以上の反復や Tm ≧ 60C を避け、全体の GC 含量を 25% ~ 65% にする
  • 一つの遺伝子内の GC 含量の極端なばらつきを避ける(例:GC 含量を 50 bp の領域ごとに見た場合、その最高値と最低値の差が 52% 以下になるようにする)
  • ホモポリマーを最小限に抑え、配列中に散在する小さな反復の数や長さも最小限に抑える
  • His タグには、CAC と CAT のコドンの組み合わせ、すなわち CACCAT を用いる

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