1 Analyse de la chaîne industrielle de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides
L'approvisionnement en matières premières telles que les phosphoramidites constitue l'étape amont de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides. Le processus intermédiaire est celui de la synthèse de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides. Les applications en aval comprennent la capture de cibles, les conceptions CRISPR/Cas9, la synthèse de gènes et la préparation de bibliothèques.
2 matières premières clés
Les phosphoramidites nucléosidiques ont été décrites pour la première fois en 1981. Les phosphoramidites sont des nucléosides modifiés et constituent un produit chimique standard utilisé dans la synthèse moderne de l'ADN. Depuis l'introduction de la chimie des phosphoramidites pour la synthèse de l'ADN par Caruthers en 1981, elle est devenue la référence absolue pour la synthèse des oligonucléotides. L'étape clé de cette approche synthétique pour la synthèse de l'ADN est la réaction du bloc de construction nucléoside phosphoramidite avec le 5'-OH terminal de l'oligonucléotide. Grâce à des développements ultérieurs, la synthèse automatisée d'oligonucléotides sur support solide a évolué vers le cycle de synthèse classique en 4 étapes. Aujourd'hui, de nombreuses versions modifiées de phosphoramidites existent, chacune avec des propriétés variables optimisées pour des processus de synthèse d'ADN spécifiques. Avec la commercialisation de synthétiseurs d'ADN automatisés, la synthèse chimique d'oligonucléotides est devenue une marchandise pour de nombreux instituts de recherche, et plusieurs entreprises se sont spécialisées dans la synthèse d'oligonucléotides sur mesure.
3 principales tendances des prix des matières premières
Les coûts et les prix de la synthèse génétique continuent de diminuer, et le prix de la synthèse des phosphoramidites diminue chaque année. Mais l’accessibilité de la synthèse d’ADN personnalisée n’a pas suivi le rythme et le coût reste relativement élevé. Depuis plusieurs années, on observe une tendance générale à la baisse des coûts de synthèse génétique à $0,01 par bp, contre moins de $1–2 par gigabase offerts par les derniers outils de séquençage de nouvelle génération.
Traditionnellement, les oligonucléotides sont synthétisés par chimie des phosphoramidites en phase solide. Cette synthèse sur colonne génère jusqu'à 200 mers avec des taux d'erreur de 1 sur 200 et des rendements de 10 à 100 nmol par produit pour un coût de 0,05 à 1 USD par base en fonction de la longueur et du rendement en concentration. Ces oligonucléotides synthétisés individuellement sont ensuite régulièrement utilisés pour la synthèse de fragments d'ADN de la longueur d'un gène à l'aide de différentes méthodes basées sur la PCR.
Pour augmenter le débit et diminuer le coût de la synthèse d'oligonucléotides, plusieurs technologies ont été développées au cours des trois dernières décennies pour synthétiser des oligonucléotides dans des microarrays découplés spatialement, réduisant ainsi les coûts de plusieurs ordres de grandeur. En général, les coûts de la synthèse d'oligos sur micropuce sont 2 à 4 ordres de grandeur moins chers que la synthèse d'oligos sur colonne. Le coût par nucléotide est compris entre $0,00001 et $0,001.
4 principaux fournisseurs de matières premières
Plusieurs fournisseurs clés occupent une position importante sur le marché mondial de l'approvisionnement en matières premières pour les bibliothèques de pools d'oligonucléotides. Ces fournisseurs fournissent non seulement des matières premières phosphoramidites de haute qualité nécessaires à la synthèse des oligonucléotides, mais stimulent également l'ensemble de l'industrie grâce à une innovation technologique et un développement de produits continus. Leur présence assure la stabilité de la chaîne d'approvisionnement du laboratoire de recherche à la production commerciale et joue un rôle indispensable dans le maintien de la compétitivité de l'industrie et la promotion du progrès scientifique et technologique. La couverture du réseau mondial et les services spécialisés de ces fournisseurs fournissent une base solide pour la production de bibliothèques de pools d'oligonucléotides et reflètent la demande croissante de matières premières de haute qualité dans ce domaine. Avec le développement rapide de domaines tels que la biologie synthétique et la médecine de précision, ces fournisseurs jouent un rôle de plus en plus essentiel pour soutenir l'innovation et répondre aux exigences de marchés complexes.
Tableau Analyse des principaux fournisseurs de matières premières
Matière première | Fournisseurs | Coordonnées |
Phosphoramidites | Thermo Fisher Scientific |
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Recherche Glen |
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Biotechnologies TriLink |
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BOC Sciences |
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Société de biotechnologie Hongene |
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5 Liste des distributeurs de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides
Dans le domaine de la distribution de bibliothèques de pools d'oligonucléotides, un groupe de distributeurs spécialisés joue le rôle de passerelle reliant les fabricants et les clients. Ces distributeurs assurent non seulement la large distribution des produits, mais améliorent également l'efficacité et la réactivité de la chaîne d'approvisionnement en fournissant un support technique professionnel et des services personnalisés. Leur couverture de réseau mondiale permet à la bibliothèque de pools d'oligonucléotides d'atteindre rapidement les chercheurs et les utilisateurs professionnels du monde entier, répondant ainsi à la demande de produits biotechnologiques de haute qualité dans différentes régions. L'expertise et la pénétration du marché de ces distributeurs ont un impact significatif sur la promotion de l'adoption mondiale de la technologie des bibliothèques de pools d'oligonucléotides et sur l'avancement des découvertes scientifiques associées. En travaillant avec ces distributeurs, les fabricants de bibliothèques de pools d'oligonucléotides sont en mesure d'étendre leur couverture de marché tout en garantissant à leurs clients un support technique rapide et un excellent service après-vente.
Liste des distributeurs de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides
Distributeurs | Coordonnées |
BioCat GmbH |
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2BScientifique |
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Nordic Biolabs AB |
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e-nnovation Sciences de la vie |
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Société AP des sciences de la vie à responsabilité limitée |
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Adelab Scientifique |
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6 clients de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides
Les principaux clients du marché mondial des bibliothèques de pools d'oligonucléotides, notamment : Azenta Life Sciences, CD Genomics, Daicel Corporation, Boster Bio, ProteoGenix, Biomatik.
Tableau majeur Clients de la bibliothèque de pools d'oligonucléotides avec coordonnées
Clients | Coordonnées |
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Société Daicel |
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Biographie de Boster |
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ProtéoGenix |
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7 Tendances du marché des bibliothèques de pools d'oligonucléotides
Tendances du marché des tableaux
Article | Descriptions |
Faible coût, haute précision, automatisation | Le coût de synthèse d'un génome entier reste très élevé en raison de la consommation de réactifs chimiques lors de la synthèse des oligos, ainsi que des étapes de validation du séquençage et de correction des erreurs lors des étapes d'assemblage des oligos. La technologie de synthèse des oligos à grande échelle sera améliorée en termes de faible coût, de haute précision et de longueur plus longue. Cela permettra d'obtenir une source d'oligonucléotides moins chère. Pour réduire fondamentalement le coût total, toutes les fonctions, par exemple la synthèse des oligos, l'assemblage de l'ADN et l'analyse de l'ADN, qui sont requises par la synthèse du génome entier, doivent être intégrées dans une seule plate-forme en utilisant des technologies d'automatisation modernes, pour accomplir la fonction complète d'écriture, de copie, de lecture et d'accès aléatoire des données dans un seul appareil. Comme il est peu probable que la chimie sous-jacente à l'ADN synthétique change sensiblement, l'efficacité du cycle d'élongation reste le principal facteur limitant. Cela a incité les entreprises à développer des capacités complémentaires telles que la synthèse hautement parallélisée, miniaturisée et automatisée tout en favorisant l'autonomie de l'utilisateur dans la production d'ADN. En conséquence, il sera encore plus important que les outils bioinformatiques correspondants soient développés pour concevoir l'ADN. En outre, les outils informatiques tels que l’intelligence artificielle (IA) et les stratégies de conception de protéines de novo révolutionnent actuellement la science des protéines. Par exemple, l’IA a été utilisée pour guider et accélérer le rythme de l’évolution dirigée et a récemment été utilisée pour prédire, à partir de séquences principalement disponibles dans des bases de données, quelle combinaison de mutations est susceptible de produire une protéine ou une enzyme fonctionnellement optimisée. TargetRanch est un système logiciel développé par Deep Genomics qui utilise des prédicteurs d’intelligence artificielle (IA) formés sur des ensembles de données génomiques à grande échelle pour identifier les mutations à l’origine de maladies – et les thérapies oligonucléotidiques qui pourraient traiter le problème qui en résulte. |
Les oligonucléotides sont utilisés pour stocker des données numériques | À l’ère du numérique, la quantité de données générées continue de croître de manière exponentielle. Il existe donc un besoin croissant de supports de stockage offrant une densité d’informations, une durabilité et des coûts énergétiques nettement plus élevés. Les supports de stockage optiques et magnétiques actuels ont atteint leurs limites de densité d’informations et ne sont pas adaptés au stockage à long terme (plus de 50 ans). L’ADN est l’un des supports de données de nouvelle génération les plus prometteurs. Des calculs théoriques prédisent que l’ADN synthétique peut survivre dans le pergélisol jusqu’à 28 000 ans. Il occupe également beaucoup moins d’espace. 1 gramme d’ADN peut stocker jusqu’à un zettaoctet de données numériques. Pour mettre cela en perspective, il ne faudrait que 20 grammes d’ADN pour stocker toutes les données du monde moderne. De plus, s’il est conservé dans des conditions optimales et déshydraté, l’ADN peut être conservé pendant des millions d’années, ce qui le rend utile pour le stockage de données. De nombreuses expériences spatiales sur des micro-organismes ont également démontré leur extraordinaire durabilité dans des conditions extrêmes, ce qui suggère que l’ADN pourrait devenir un support de stockage de données durable. Les oligonucléotides d’ADN occupent très peu d’espace physique et sont stables pendant des milliers d’années, ce qui les rend idéaux pour le stockage de données à long terme. Pour extraire les données stockées de cette manière, les oligonucléotides sont exécutés sur des séquences d’ADN. Cette séquence peut ensuite être décodée en données numériques binaires. Les étapes de codage (écriture de millions d’oligonucléotides) et de décodage (séquençage de l’ADN) sont déjà présentes. Des collaborations récentes ont mis au point des moyens de stocker des données sous forme de séquences d’ADN. Grâce à une chimie relativement simple, les scientifiques peuvent coder les nucléotides A, T, C et G dans des oligos dans n’importe quel ordre, imitant et développant le langage de données binaires (uns et zéros). Des défis subsistent, comme la nécessité d’améliorer les méthodes de synthèse rapide et sans erreur des oligonucléotides. À long terme, les chercheurs devront développer des solutions de stockage de données abordables et devront améliorer les méthodes de synthèse de longs brins d’ADN. Les méthodes de lecture des séquences de nucléotides évolueront vers une plus grande confiance. |
Technologie de synthèse verte | Les processus de synthèse d'ADN industriels actuels commencent généralement par des oligonucléotides synthétisés chimiquement, et des molécules d'ADN plus longues sont progressivement épissées et assemblées par des réactions enzymatiques utilisant des oligonucléotides comme matières premières. En plus des étapes de synthèse et d'assemblage, le processus de production comprend également des étapes d'isolement, de purification et de détection de produits en plusieurs étapes. La chimie verte vise à réduire et à éliminer les polluants de la source, à améliorer l'utilisation des ressources et à réduire la consommation d'énergie. Parmi les solutions envisageables, citons : la réduction des matières premières de réaction en augmentant le taux de conversion des monomères et en réduisant le taux de perte tout en garantissant le dosage de la production ; le recyclage et la régénération des matières premières, solvants, catalyseurs, etc. n'ayant pas réagi ; la recherche active d'alternatives complètes pour les matières premières qui ne peuvent pas être recyclées, régénérées et réutilisées et qui ont des effets secondaires toxiques et des effets polluants évidents ; le développement de catalyseurs de réaction à haute efficacité et à haute sélectivité avec des conditions douces et respectueuses de l'environnement, tels que les enzymes biologiques ; une optimisation plus poussée des supports associés tels que la synthèse et la purification ; utilisation de la conception et de la simulation assistées par ordinateur pour optimiser les voies de réaction et favoriser la simplification des étapes de production, etc. Les stratégies présentant un potentiel plus durable comprennent le développement de systèmes de réaction miniaturisés et parallèles, la maximisation de l'efficacité de la synthèse pour obtenir un ADN plus long et l'intégration de plusieurs technologies pour améliorer l'évolutivité de la plateforme de synthèse. |
