Differentially Optimized Cell-Free Buffer Enables Robust Expression from Unprotected Linear DNA in Exonuclease-Deficient Extracts

记录 核酸外切酶 核酸外切酶 III DNA 计算生物学 质粒 模板 合成生物学 生物 大肠杆菌 基因 生物系统 化学 遗传学 纳米技术 DNA聚合酶 DNA修复 材料科学
作者
Angelo Cardoso Batista,Antoine Lévrier,Paul Soudier,Peter L. Voyvodic,Tatjana Achmedov,Tristan Reif-Trauttmansdorff,Angelique DeVisch,Martin Cohen‐Gonsaud,Jean‐Loup Faulon,Chase L. Beisel,J. Bonnet,Manish Kushwaha
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:11 (2): 732-746 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acssynbio.1c00448
摘要

The use of linear DNA templates in cell-free systems promises to accelerate the prototyping and engineering of synthetic gene circuits. A key challenge is that linear templates are rapidly degraded by exonucleases present in cell extracts. Current approaches tackle the problem by adding exonuclease inhibitors and DNA-binding proteins to protect the linear DNA, requiring additional time- and resource-intensive steps. Here, we delete the recBCD exonuclease gene cluster from the Escherichia coli BL21 genome. We show that the resulting cell-free systems, with buffers optimized specifically for linear DNA, enable near-plasmid levels of expression from σ70 promoters in linear DNA templates without employing additional protection strategies. When using linear or plasmid DNA templates at the buffer calibration step, the optimal potassium glutamate concentrations obtained when using linear DNA were consistently lower than those obtained when using plasmid DNA for the same extract. We demonstrate the robustness of the exonuclease deficient extracts across seven different batches and a wide range of experimental conditions across two different laboratories. Finally, we illustrate the use of the ΔrecBCD extracts for two applications: toehold switch characterization and enzyme screening. Our work provides a simple, efficient, and cost-effective solution for using linear DNA templates in cell-free systems and highlights the importance of specifically tailoring buffer composition for the final experimental setup. Our data also suggest that similar exonuclease deletion strategies can be applied to other species suitable for cell-free synthetic biology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
明月发布了新的文献求助10
4秒前
0109完成签到,获得积分10
6秒前
木子完成签到,获得积分10
8秒前
在水一方应助嘎嘎嘎嘎采纳,获得10
9秒前
Liu完成签到 ,获得积分10
9秒前
michael发布了新的文献求助10
10秒前
Zoeyren完成签到,获得积分10
11秒前
木子发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
17秒前
lsm完成签到,获得积分10
18秒前
孤独的可乐完成签到,获得积分10
19秒前
cdercder应助dmmmm0903采纳,获得20
19秒前
吴博士发布了新的文献求助10
20秒前
SciGPT应助萧衡采纳,获得10
20秒前
21秒前
小蘑菇应助sta采纳,获得10
23秒前
Walalilongla发布了新的文献求助20
23秒前
25秒前
心情完成签到 ,获得积分10
25秒前
我嘞个逗完成签到,获得积分10
26秒前
aoaoao完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
幸福采梦完成签到,获得积分10
33秒前
上官若男应助斯文若血采纳,获得10
35秒前
小雨发布了新的文献求助10
36秒前
爆米花应助浮名半生采纳,获得10
36秒前
36秒前
CipherSage应助michael采纳,获得10
38秒前
39秒前
Copyright应助PPSlu采纳,获得10
42秒前
43秒前
43秒前
44秒前
45秒前
46秒前
兜兜完成签到 ,获得积分10
47秒前
科研通AI6.3应助linglingling采纳,获得10
47秒前
dmmmm0903完成签到,获得积分10
47秒前
刘一严完成签到 ,获得积分10
48秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7365269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8973939
关于积分的说明 19076712
捐赠科研通 7009983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223916
关于科研通互助平台的介绍 2387703
邀请新用户注册赠送积分活动 2204783