$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De standaardisatie van biologische delen van DNA is belangrijk voor de ontwikkeling van synthetische biologie 1 . De ontwikkeling van een DNA-assemblageprocedure kan ad hoc experimentele ontwerpen vervangen en veel van de onverwachte uitkomsten die zich voordoen tijdens de assemblage van genetische componenten in grotere systemen verwijderen. De BioBrick-standaard (BBF RFC 10) was een van de vroegste voorgestelde DNA-montagestandaarden. Het maakt gebruik van de prefix-sequentie (die EcoRI- en XbaI-snijsites bevat) en de achtervoegingsreeks (die SpeI- en PstI-snijsites) 2 , 3 bevatten . Omdat XbaI en SpeI complementaire samenhangende uiteinden hebben, kunnen BioBrick DNA-delen die met XbaI en SpeI worden gesneden, worden samengevoegd en een nieuwe BioBrick genereren voor verdere iteratieve montage.
Enkele gebreken zijn geïdentificeerd met behulp van de BioBrick standaard 4 . Bijvoorbeeld, het produceert een 8-bp littekenTussen de DNA-delen, die niet toelaat voor de constructie van in-fusie-eiwitten. Daarnaast moeten de vier bovengenoemde typen van 6-bp restrictieplaatsen verwijderd worden van de DNA-delen, wat erg ongemakkelijk is. De BglBrick standaard werd opgericht om het eerste probleem 5 op te lossen. Het creëert een 6-bp "GGATCT" litteken dat Gly-Ser produceert en de fusie van meerdere eiwitten of eiwitdomeinen mogelijk maakt. IBrick is ontwikkeld om te gaan met het tweede probleem 6 . Het gebruikt homing endonucleases (HEs) die lange DNA sequenties herkennen. Aangezien de HH-herkenningssites zelden bestaan in natuurlijke DNA-sequenties, kan de iBrick-standaard gebruikt worden voor de directe constructie van iBrick-delen zonder hun DNA-sequenties te wijzigen. De iBrick-standaard laat echter een 21 bp litteken tussen de DNA-delen achter, wat de reden kan zijn voor zijn ongewildheid.
In de afgelopen jaren hebben de clusters regelmatig korte palindromische herhalingen (CRISPR) systeem is snel ontwikkeld 7 , 8 . Onder de CRISPR-geassocieerde (Cas) eiwitten wordt Cas9 endonuclease van Streptococcus pyogenes nu veel gebruikt. Het introduceert meestal dubbelstrengige DNA-pauzes (DSB's) met stompe einden 9 .
In 2015 gekenmerkt Zhang en collega's voor het eerst Cpf1 ( CRISPR van Prevotella en Francisella 1). Het behoort tot het klasse 2 type V CRISPR-Cas systeem en is een CRISRP RNA (crRNA) -geleide endonuclease 10 . In tegenstelling tot Cas9 introduceert Cpf1 een DSB met een 4 of 5 nt 5 'overhang 10 . Op basis van dit kenmerk werd Cpf1 gebruikt om een DNA-assemblage standaard, C-Brick 4 , te ontwikkelen. Op een C-Brick-standaardvector flanken vier Cpf1-doelplaatsen van voorgeprogrammeerde T1 / T2 en achtervoegsels T3 / T4 de biologische delen; Dit is vergelijkbaar met de BioBrick standaard. Als de splitsing van T2 en T3 sites pRoduces complementary sticky ends, het is mogelijk om het iteratieve assemblage van DNA-onderdelen uit te voeren, terwijl er een "GGATCC" litteken tussen de delen wordt opgewekt. Met name heeft de C-Brick-standaard twee voornaamste voordelen: herkennen van lange doelsequenties en het verlaten van korte littekens. De 6 bp "GGATCC" litteken die door C-Brick wordt gegenereerd, codeert Gly-Ser, waarmee de fusieproteïnen worden gebouwd. Bovendien is de C-Brick standaard ook gedeeltelijk compatibel met de BglBrick en BioBrick standaarden.