合成生物学创新大赛之湖北大学战队: CL7
iSynBio造物联合合成生物学创新大赛推出《大赛项目揭秘专题》，本期为第四期，嘉宾为湖北大学B409-G.O.A.T团队，参赛项目为CL7-Taq——少年意气江湖梦。
联合发布：《合成生物学》期刊、生物世界、iSynBio爱星博、深圳市合成生物学协会。欢迎更多媒体支持，请联系isynbiopr@siat.ac.cn
项目背景
我是Taq DNA聚合酶，A型DNA聚合酶家族的一员。我们的祖先Taq DNA聚合酶是第一个应用到PCR中的耐热DNA聚合酶，也由此开启了自动化PCR时代，使得PCR技术得以发扬光大，运用在更加广阔的天地。我们的使命便是传承这一技术，不负先辈的期望。但是新的DNA聚合酶的发现撼动了我们的地位，比如具有更高保真性的Pfu聚合酶，同时具有RNA聚合酶活性的Tth DNA聚合酶等等。于是怀着想要守住TaqDNA聚合酶家族荣耀的决心，我们家族不断改变自我，变得更强。
我们家族以来一直都有几大弱点，族人们都努力想要去克服，也有许多成员通过努力变得强大了。其中有一些学会了缩骨功，更好地适应狭小的空间（结构域重组）；有一些结识了同伴，一起闯荡天涯，取长补短（不同聚合酶混合使用）；一些通过量身设计的定向改造获得新生（定向进化得突变体），拓宽了Taq酶的应用范围，应用于qPCR，Sanger测序，TA克隆等领域。他们都为我的强大之路提供了很好的经验。
但是我深知盲目努力是致命的，而看清自己的弱点，对症下药，才是变强路上高效的第一步，因而，我放缓了脚步，先开始审视自身的不足：
►不够强壮，在对抗90°C以上高温时，半衰期明显缩短；
►3'→5'的外切酶校正功能的缺失，导致我遇到困难模板扩增时，经常比较茫然，错误率较高；
►对施展武功的环境要求严苛，很容易受到PCR抑制剂的干扰，导致功力全失。
“这么多弱点，我应该从哪一点开始克服好呢？”看着眼前的弱点清单，我暗自发愁。许是上天看出了我的苦恼，就在我苦苦思索之时一位身穿白衣带着白手套的神秘人，似不经意间般，丢下了一本小册子。“啪”的一声音引起我的注意，以为是高人不小心落下的，拾起便想追去归还，但四下张望神秘人早已不见了踪影，而小册子上赫然写着《CL7神功》。
项目技术线路
“神功？CL7？这是个啥？”看着这个只有几页的小册子，端详许久，终于在好奇心的驱使下，我翻开了它。
只见第一页印着几个大字：“CL7—牢固结合DNA，稳稳的。”
“哦？好厉害的样子，以前从未听说过呢！仿佛有点道理，或许，这就是我的成神之路！。”于是我迫不及待的往后翻了一页，第二页仿佛是个练功图（流程图），看上很简单的样子。
流程图
看着眼前貌似不是很复杂的流程图，我信心满满，依葫芦画瓢照着这个功法图练了起来，是先练右边那一招呢（Cl7放C-端）还是先练左边那一招呢（Cl7放N-端）花了好久的时间，从夏末练到了初冬，但是功力并未见长。我一度想要放弃，“不行，我不能就这么轻易地放弃，一定是我忽略了什么，我要多试几遍才成，”我在心中给自己加油鼓气的想。
主要成果
不知又过了多久，一股丹药（Buffer）的清香飘过我的鼻尖，“叮”仿佛有什么东西打破了我身体的某种枷锁，我好像悟了。站在树下的静静地看着周围的一切仿佛什么都没有变，但又好像变了。重新来到DNA扩增的阶梯，我打算试试身手，不试不知道，一试，我心中更有数了。只见我：
►行走如风：更快——CL7-Taq DNA聚合酶延伸速率比Taq DNA聚合酶更快，约4kb/min；
►心细如发：更高——CL7-Taq DNA聚合酶对模板的灵敏度更高，提高了100倍，可以检测到1×10-7 ng/μL （1×103 aM）的模板。CL7-Taq酶的热稳定性也更高了。
►坚不可摧：更强——CL7-Taq DNA聚合酶对于常见的PCR抑制剂肝素、乳铁蛋白、血液、还有盐离子等，耐受性显著提高，对肝素的耐受最高可达到14 μg/μL，对乳铁蛋白的耐受性是3.5 μg/μL，血液的耐受为4%。 
至此，我打通任督二脉，在医学临床诊断，基因分型、DNA测序等领域都崭露头角。比如 在对小鼠尾间组织进行基因分型的实验中，只需在裂解液中加热2min我便可以扩增出目的基因组片段；用小鼠血液作为模板，在稀释10倍的溶液中我也可很好地完成任务，无需破碎等提纯等操作，极大地缩短了检验时间，而这一点便是让我感到极具使命感和成就感的一点：
现阶段，和日益变强的新冠病毒大Boss的战斗刻不容缓，疫情防控保卫战更是非同小可，间不容发。作为新冠检测中认可度最高的qPCR技术中重要的一份子，我们Taq酶家族利用5’→3’的外切神功，释放分子信标5’端的荧光报告基团告诉人们新冠来了，快做好防御，准备战斗！
但我知道，这远远不够。
在与新冠病毒的抗争中，我们只有变得更快，更强，更灵敏，更准确，才能揪出潜伏在人类小伙伴身边伺机作乱的千变万化、诡计多端的病毒，为伙伴们构筑出一道更加坚固的健康防线。
项目完整内容（Wiki网页）http://www.synbiochallenges.com/wiki/2021/B409_G.O.A.T/index.html
关于我们
我们是来自湖北大学的B409-G.O.A.T
B409-G.O.A.T团队由四位经验丰富的老师：罗静雯、王飞、陈晚苹、翟超，一群积极好学的本科生：朱沁灵、毛思源、荣誉、尹春蔻、鲁登科、熊星辰、付紫洋和吴雨桐，以及严谨的研究生周思晗组成。虽来自不同专业，但小伙伴们各司其职，各扬所长，在老师和师兄师姐的悉心指导下，共同合作完成项目。在这里，大家收获的不仅是基本重要的实验技能，耐心认真的科学素养，更结识了对科研充满好奇心，对学术保持敬畏心，对实验坚持严谨心的小伙伴们和前辈们，在一次次的沟通交流与协调中，懂得了合作与坚持的重要性。
罗静雯
指导老师：
罗静雯
博士，副教授，硕士生导师
研究方向：药剂学，靶向药物传递系统设计，缓控释给药系统研究
王飞
指导老师：
王飞
博士，讲师
研究方向：合成生物学，绿色生物制造，基因工程，新型可编程核酸酶的挖掘与应用研究 社会兼职：湖北省生物工程学会会员
陈晚苹
指导老师：
陈晚苹
实验师
研究方向：基因工程、分子酶工程、合成生物学
翟超
指导老师：
翟超
副教授，硕士生导师 研究领域：生化和分子生物学
合成生物学是生命科学领域一门新兴的前沿交叉学科和典型的汇聚技术。它通过融合工程科学理念与生命科学原理及基于多学科的使能技术，设计合成新的或改造天然的生命系统，揭示生命规律、构筑新一代工程生物体系；被喻为“认识生命的钥匙”（造物致知）、改变未来的颠覆性技术（造物致用）。
合成生物学创新大赛主要面向在校大学生以及在读硕士研究生。本届创新大赛包括医疗、农业、环境、制造、信息、基础研究及创新应用等多个领域，鼓励学生从兴趣出发，探索合成生物学在不同领域的创新和应用。首届创新大赛将于 2022 年 7月9-10日在深圳理工大学线下举行。
大赛由中国生物工程学会合成生物学分会指导和主办。大赛由二十多家高校和研究所共同发起。大赛的共同承办单位是中国科学院深圳理工大学（筹）合成生物学院、中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所、深圳合成生物学创新研究院、深圳市合成生物学协会、 深圳市工程生物产业创新中心、DeepTech。
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