當基因編輯遇上自動(dòng)化工作站

基因編輯技術(shù)是指能夠對目標基因進(jìn)行定點(diǎn)“編輯”，例如片段插入、缺失，堿基定點(diǎn)編輯等，實(shí)現對特定DNA|片段的修飾。

基因編輯工具

目前的基因編輯工具主要有鋅指核酸酶（ZFN）、轉錄因子激活樣效應物核酸酶（TALEN）和規律間隔成簇短回文重復序列（CRISPR/Cas）等技術(shù)。CRISPR/Cas系統由于其精準、簡(jiǎn)單、快速、成本低的特點(diǎn)，成為目前基因編輯使用較為廣泛的技術(shù)。

以CRISPR系統為例，在使用CRISPR/Cas系統進(jìn)行基因編輯過(guò)程中，需要gRNA來(lái)引導Cas蛋白對基因組進(jìn)行切割，然后再通過(guò)供體兩端的同源片段進(jìn)行同源重組，或利用生物體自身的非同源末端連接進(jìn)行修復。

CRISPR/CAS基因編輯技術(shù)

基因編輯流程

無(wú)論使用哪種工具進(jìn)行基因編輯，都需要構建載體，將基因編輯工具導入到細胞中，然后對細胞進(jìn)行驗證，篩選出被正確編輯的細胞。

以酵母細胞基因編輯為例：

構建載體過(guò)程包含了基因合成或擴增、基因組裝、質(zhì)粒轉化、大腸桿菌培養、質(zhì)粒驗證、測序等步驟。然后將構建好的載體轉入酵母細胞中，其中包含酵母轉化、培養、克隆驗證等步驟。

基因編輯流程長(cháng)、步驟多、需要熟練的操作，耗費了科研工作者大量的時(shí)間和精力，往往是抬頭看文獻、低頭做實(shí)驗，實(shí)驗虐我千百遍，我待實(shí)驗如初戀。

如果可以將基因編輯使用的質(zhì)粒像工業(yè)化生產(chǎn)線(xiàn)上的產(chǎn)品一樣自動(dòng)化生產(chǎn)，輸入不同的基因片段，產(chǎn)出相應的質(zhì)粒，然后再將其轉入宿主細胞中進(jìn)行基因編輯，將極大的提高科研以及研發(fā)效率，并且可以使科研人員從實(shí)驗中解放出來(lái)，專(zhuān)注于實(shí)驗的設計和數據分析。

自動(dòng)化基因編輯

基因編輯自動(dòng)化流水線(xiàn)需要完成基因擴增、組裝、大腸桿菌轉化、克隆驗證、質(zhì)粒提取、質(zhì)粒轉染、宿主驗證等多種實(shí)驗操作，其中涉及多種儀器設備，如自動(dòng)化液體工作站、酶標儀、克隆挑選機器人、培養箱、PCR儀、離心機、封膜機、撕膜機等。同時(shí)，需要一款強大的整合軟件，進(jìn)行儀器調度、資源分配、耗材統籌、數據管理，使實(shí)驗過(guò)程更加的流暢。

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Beckman產(chǎn)品發(fā)布時(shí)間軸

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基因編輯自動(dòng)化系統示例