Der DBTL-Ansatz
Was ist der DBTL-Ansatz?
Ein Warenzeichen für die synthetische Biologie ist die Anwendung rationaler Prinzipien auf das Design und den Zusammenbau der biologischen Komponenten eines künstlich hergestellten biologischen Signalwegs. Selbst bei einem rationalen Design sind die Auswirkungen der Einführung fremder DNA in eine Zelle schwer vorherzusagen. Dies führt dazu, dass mehrere Permutationen getestet werden müssen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Die Betonung des modularen Aufbaus von DNA-Teilen ermöglicht den Zusammenbau einer größeren Vielfalt möglicher Konstrukte durch den Austausch der Einzelkomponenten. Die Automatisierung des Prozesses des Zusammenbaus reduziert den Zeit-, Arbeits- und Kostenaufwand für die Erstellung mehrerer Konstrukte und ermöglicht so eine Erhöhung des Durchsatzes bei einem insgesamt verkürzten Entwicklungszyklus.
Bei diesem Verfahren werden Doppelstrang-DNA-Fragmente für eine einfache Genkonstruktion konzipiert. Die assemblierten Konstrukte werden in der Regel in einen Expressionsvektor kloniert und mit Kolonie-qPCR oder Sequenzierung der nächsten Generation (Next-Generation Sequencing, NGS) verifiziert. In einigen Arbeitsabläufen mit hohem Durchsatz kann dieser Verifizierungsschritt jedoch optional sein. Die synthetischen Konstrukte werden dann in einer Vielzahl von funktionellen Assays analysiert. Je nach den Erkenntnissen aus den Assay-Ergebnissen können die Konstrukte dann geändert oder verfeinert werden. Dieser Design-, Aufbau-, Test- und Lernzyklus (DBTL) wird so lange wiederholt, bis ein DNA-Konstrukt erhalten wird, das die gewünschte Funktion erfüllt.
Der Design-Build-Test-Learn (DBTL)-Zyklus ist ein in der synthetischen Biologie gebräuchliches Rahmenwerk zur systematischen und iterativen Entwicklung und Optimierung biologischer Systeme wie gentechnisch veränderter Organismen. Der DBTL-Zyklus ist ein leistungsstarker Ansatz in der synthetischen Biologie für die Entwicklung von Organismen, um bestimmte Funktionen auszuführen, wie die Herstellung von Biokraftstoffen, Pharmazeutika oder anderen wertvollen Verbindungen