[发明专利]一种模块化DNA的合成方法

说明书

本发明提供了一种模块化DNA的合成方法，包括如下步骤：采用固相合成法以包含核苷模块单元的原料合成DNA；其中所述核苷模块单元通过两个以上的脱氧核苷酸偶联得到。本发明的合成方法提高了DNA长链合成的效率及保真度，具有一定的广谱适用性，值得广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及DNA合成领域，具体而言，涉及一种模块化的DNA合成方法。

背景技术

近年来，随着合成生物学的发展，对DNA合成的保真度要求越来越高，传统的单一核苷逐步合成方法已难以满足需要，如何提高合成DNA的效率以及准确度是当今领域主要的研发方向。

传统上，DNA的合成以单个核苷为单一单体，采用脱保护－偶联－盖帽－氧化的‘四步法’循环模式进行合成，因以单一单体为基础，在合成长链时，每个循环中都需要进行酸脱保护，故在合成长链时，会经历大量酸脱保护的过程。但是，在酸性条件下，核苷上的嘌呤碱基不稳定，易脱落，从而导致合成的长链DNA会有大量碱基丢失，降低所得到的DNA长链的准确度，合成所需量的DNA长链成本升高。

同时，由于脱保护、偶联、盖帽等过程中不能完全定量反应，也会导致产生单核苷缺失((n-1)mer)的副产物，该产物难以分离纯化，严重影响DNA的保真度。

此外，在合成常规的长链DNA时，A、G等偶联效率相对较低，也会影响所合成的长链DNA的合成效率以及准确度。尽量减少核苷单体在合成DNA长链时的偶联次数，能够提高所合成长链DNA的合成效率以及准确度，以合成100ntDNA为例，使用二聚体模块合成仅需50个循环即可完成，可减少50次以上的脱保护、偶联和盖帽过程，时间缩短一半，同时也避免难以纯化的(n-1)mer的副产物，因此，可提高DNA合成的效率和保真度。。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用模块化的脱氧核苷酸进行合成DNA的方法，本发明的合成方法充分提高了长片段寡核苷酸合成的速率，减少酸脱保护次数以降低脱嘌呤等合成副反应，避免A、G偶联效率低而降低合成效率的问题，具有非常广泛的适用度。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种DNA的合成方法，包括如下步骤：

采用固相合成法以包含核苷模块单元的原料合成DNA；

其中所述核苷模块单元通过两个以上的脱氧核苷酸偶联得到；

优选地，所述原料中还包括脱氧核苷酸单体。

上述合成方法中，通过采用核苷模块单元为原料来合成DNA，显著提高了合成效率，实现长片段寡核苷酸的高保真合成，并在此基础上减少合成原料及试剂的消耗，综合性地降低DNA合成成本，同时提高DNA合成的准确度。

优选地，作为进一步可实施的方案，进行偶联的核苷模块单元中的碱基为不同的碱基或相同的碱基。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述核苷模块单元为二聚体模块单元、三聚体模块单元以及四聚体模块单元中的至少一种。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述核苷模块单元为二聚体模块单元。

优选地，作为进一步可实施的方案，固相合成在DNA合成仪上进行。

优选地，作为进一步可实施的方案，所述核苷模块单元的合成方法包括：

(1)将保护基团保护的脱氧核苷与乙酰丙酸反应，碱性环境和催化条件下，获得活性基团被保护的脱氧核苷；

(2)脱去其5’-羟基的保护基团，与亚磷酰胺核苷催化偶联，氧化；

(3)脱去其3’-羟基的保护基团，连接亚磷酰胺；