DNA 切胶仪在定向进化 EvolvR 突变谱测序建库研究中的应用

Nickase fidelity drives EvolvR-mediated diversification in mammalian cells
切口酶的保真性驱动哺乳动物细胞中 EvolvR 介导的多样化

定向进化是蛋白功能挖掘和生物分子改造的核心技术。现有哺乳动物细胞靶向诱变工具存在缺陷：病毒诱变系统依赖病毒复制，无法作用于内源基因组；CRISPR 脱氨酶靶向范围有限、突变类型单一。

EvolvR 基于 CRISPR 系统与易错 DNA 聚合酶，可实现在微生物中多样化基因突变，但其活性受 gRNA 差异、Cas9 变体及 PAM 序列制约，在哺乳动物细胞中的作用效果与突变规律尚不明确。

该研究在哺乳动物细胞中优化并验证 EvolvR 系统，突破传统工具突变类型单一的瓶颈，实现全碱基、全覆盖基因突变；解析切口酶介导的突变偏好机制，改造广谱靶向工具，大幅拓宽基因组可靶向位点。

1. 构建多种 EvolvR 载体，适配哺乳动物细胞表达；

2. 以荧光报告体系验证系统诱变活性与突变效率；

3. 高通量测序分析突变范围、突变类型与突变规律；

4. 以 MAP2K1 耐药模型验证系统的功能筛选能力；

5. 揭示切口酶、gRNA 对突变偏好的调控机制；

6. 改造广谱切口酶、优化 gRNA，拓展全基因组诱变能力。

PCR 扩增产物普遍含有引物二聚体及非特异性片段(杂带)，会严重干扰 EvolvR 突变位点与突变频率的精准检测。本研究在扩增子建库后，采用 Pippin Prep 全自动 DNA 切胶仪对 BFP 测序文库进行精准分选纯化，富集有效目的片段，剔除文库中异常干扰片段，为突变测序提供高纯度扩增子样本。

传统磁珠粗纯化难以有效去除小片段接头二聚体。与之相比，Pippin Prep 全自动 DNA 片段分选技术可精准把控文库片段区间，有效清除引物二聚体、短片段杂峰与非特异性超长扩增产物。设备全自动运行，批次稳定性更高、重复性更好，提升测序文库的均一性与有效数据占比，为后续 EvolvR 突变谱分析提供可靠的数据基础。

1. EvolvR 可在哺乳动物细胞中实现广谱高效的基因组诱变；

2. EvolvR 可挖掘新型功能突变，突破传统诱变技术局限；

3. 切口酶错配耐受特性主导 EvolvR 的诱变编辑特征；

4. Slug 切口酶显著提升 EvolvR 的通用性与应用效能。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58414-0

全自动 DNA 切胶仪

回收范围：100 bp-1500 bp

样本通量：5 个

厂家介绍：

Sage Science 公司位于美国马萨诸塞州，2010 年成立，专注于核酸领域的样品制备，2 万篇文献中应用，包括众多 Nature、Science、Cell 系列的文章，是 DNA 片段筛选回收领域的常用方案之一。

• 全自动回收：采用双通道电泳回收专利技术，回收过程全自动运行；

• 精准回收：精确度可达 93-99%，高于手工切胶和DNA片段分选磁珠的方法；

• 微量回收：低起始量，低至 ng 级，控制时间回收，不直接检测样品；

• 高回收率：50-80% 的高回收得率；

• 省时间：5 分钟的手工操作时间，无需额外制胶和切胶；

• 全自动完成 DNA 片段分选，软件中自由选择需要筛选的片段范围，免去了切胶纯化的繁琐步骤，比核酸片段筛选磁珠更加精准可控；

• 用于 DNA 常规分子生物学，有效地去除 PCR 引物二聚体、非特异性片段等，去除酶切产物中非目标 DNA 条带；

• 用于小片段 DNA 筛选回收（DNA Size Selection），如小 RNA/small RNA 文库回收、cfDNA/ctDNA 循环血游离 DNA/循环血肿瘤 DNA 测序文库、ddRAD-SEQ 双酶切简化基因组测序文库、16S 文库微生物测序文库回收、ChIP-seq 文库、MeDIP-seq/hMeDIP-seq 甲基化 DNA 免疫沉淀片段测序文库、ATAC-seq 转座酶可及染色质高通量测序文库、遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理，提高测序数据质量；

• 低起始量样品的精准浓缩回收：血浆/血清 cfDNA/ctDNA，微量细胞/单细胞，空气/冰川/岩石样本，低丰度病原体等；

• 降解样本的精准浓缩回收：FFPE（石蜡切片）、古DNA、腐烂样本、RNA样本等；

• 背景极高的复杂样品的精准筛选回收：废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液、脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等。

环亚生物：为科研提供 “全链条” 支持

环亚生物科技（APG BIO）作为美国 Sage Science 公司 DNA 片段回收系列产品在中国区的独家代理商，为国内二代测序、三代测序用户提供测序样品前处理、质控的整体解决方案：

组织研磨仪、单细胞悬液制备仪、细胞破碎仪、超声聚焦打断仪、全自动 DNA 片段分选回收仪、核酸片段分析仪、脉冲场电泳仪、全自动建库仪、荧光计、超微量分光光度计等。