102-73全新DNA分子量标准(DNA marker)制备模式的创建与转化

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所属分类:其他项目

项目简介

DNA分子量标准(DNA molecular weight standards, DNA marker)是目前分子生物学和基因工程研究中广泛应用的电泳“耗材”。其应用具有着广阔的生物技术、医药、农业等相关科研领域,市场需求很大。几年前国内科研人员使用的都是国外公司生产的DNA分子量标准;近5年来,各种常用的DNA分子量标准已经完全国产化,国内北京的天根生化(已被QiaGen收购)和广州的东盛生物就是以生产DNA分子量标准而起家的两家生物公司。而且由于国内廉价的劳动力,国外生物试剂公司多在国内找代工为之生产。DNA分子量标准的制备目前主要以载体酶切和PCR扩增两种方式进行;由于PCR扩增的方式灵活,同时制备的DNA分子量标准条带均一,所以是目前国内DNA分子量标准制备业的主要生产方式。但是PCR扩增设备投入高、产能低、成本高,是一种劳动密集型的生产活动,其现状亟待改观。

技术特点

本成果建立了一种全新DNA分子量标准制备(生产)模式。本模式由如下两个互补的体系构成:

(1)超级载体的构建

利用全新基因工程原理构建了一系列DNA分子量标准制备用的载体(pVEC100\pUJN-1\pYe200等),经文献和专利搜索,目前世界范围内尚没有第二方(生物技术公司、实验室等)能够构建同种水平的“超级”载体,仅以单酶切就可以产生所需要的DNA片段组合。

(2)PCR扩增新模式

PCR技术生产DNA marker技术的新突破,成本只有现有技术(或者说PCR生产模式)的五分之一(同等产量,DNA聚合酶、dNTPs、primers等原料的用量只有普通PCR的1/3-1/10),同时工作效率提高10倍以上,从而大大降低对设备、耗材(PCR仪,一台PCR仪可以匹敌10台以上的机器)和人力的要求。本项目技术突破(或者说模式)为原始创新,策略和工艺水平独一无二,同时比现有模式更简单、更高效、成本更低。

主要技术指标:利用本成果之超级载体结合PCR扩增新模式可以生产目前市场上流行的100bp ladder、200bp ladder、DL2000、DL3000、1kb ladder等各种DNA分子量标准(DNA marker)。利用大肠杆菌发酵培养可以将生产规模放大到工业级生产,经过实验室水平的小试,每升LB发酵液(菌体)可以制备500支DL2000或DL3000,市场价值3万元左右。

生产条件及市场预测

主要设备:发酵罐或摇床、大容量离心机、灭菌锅、超净工作台、PCR仪、1~2名技术员、100m2实验生产用地、对环境无特殊要求、无“三废”产生。

由于DNA分子量标准是一种耗材型的实验用品,故市场需求量很大,而且具有持续性。本成果一个月的生产量(中等规模=每个月可以进行100升的工程菌发酵及后续处理工作、1~2名技术人员)可以达到5万管DNA分子量标准,按目前最低市场价格计算(45元/管),产值可达225万元。而所有成本性消耗不会高于5万元。

102-73全新DNA分子量标准(DNA marker)制备模式的创建与转化

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