Bei der herkömmlichen Herstellung kundenspezifischer DNA werden Sequenzen häufig zusammengesetzt, in Bakterien eingebracht, die Zellen vermehrt und anschließend das entstandene Material extrahiert. Ribbon Bio bewirbt eine zellfreie Alternative, die auf die Vermehrung von Bakterien verzichtet. Diese kann schwierig sein, wenn Sequenzen für Bakterien toxisch oder in ihnen instabil sind, und bringt zusätzliche Arbeitsschritte mit sich.
Bei der Methode des Unternehmens wird Software eingesetzt, um Sequenzmerkmale wie GC-Gehalt, Wiederholungen, Homopolymere und Sekundärstrukturen zu erkennen. Anschließend entwirft sie Oligo-Pools und verwendet proprietäre Enzyme, um DNA-Fragmente zum fertigen Molekül zusammenzufügen. Ribbon zufolge verhindert der Verzicht auf den bakteriellen Wirt außerdem, dass Endotoxine und Reste bakterieller genomischer DNA im Produkt verbleiben.
Zunächst bot Ribbon die Technologie über seinen Synthesedienst MiroSynth an, der dem Unternehmen zufolge weiterhin für hochkomplexe Moleküle verfügbar ist. Mit seinem MiroMine-Kit verlagert das Unternehmen den Prozess in die Labore der Kunden. Die Early-Access-Version ist darauf ausgelegt, Moleküle mit einer Länge von bis zu etwa 7 Kilobasen mit standardmäßiger Laborausrüstung aufzubauen – manuell oder automatisiert; Plattformskripte befinden sich in Entwicklung.
Aus Daten eigener Durchläufe berichtete Ribbon von zu 100 % sequenzperfekten Reads bei Molekülen mit einer Länge von etwa 3,4 und 6,8 Kilobasen sowie von 88 % bei einem Konstrukt mit einer Länge von rund 4 Kilobasen. Das Unternehmen merkte an, dass das letztgenannte Ergebnis unter der angegebenen Genauigkeitsuntergrenze von 90 % lag. Außerdem berichtete es, Fragmente mit unterschiedlichem globalem und lokalem GC-Gehalt sowie mit Wiederholungen und Homopolymeren innerhalb eines vierstündigen Arbeitsablaufs zusammengesetzt zu haben. Die Endotoxinwerte lagen bei höchstens 0,1 Einheiten pro Mikrogramm; bakterielle genomische DNA wurde nicht nachgewiesen.
Flock Bio, das gepoolte kundenspezifische DNA-Bibliotheken erstellt, gehört zu den frühen Anwendern. In einem internen Test setzte das Team alle 12 Fragmente zusammen, die es mit MiroMine bearbeitete; etwa die Hälfte wurde als hochkomplex beschrieben. Flock zufolge ließen sich Fragmentassemblierung, Aufreinigung, Kontrollen und gepoolte Ligation mit dem Kit an einem Arbeitstag abschließen. Das Unternehmen stellte dem das Klonieren gegenüber, das nach seinen Angaben drei bis vier zusätzliche Tage erfordert, und erklärte, eine vollständige Bibliothek könne innerhalb einer Woche nach Erhalt eines Oligo-Pools geliefert werden.
Die Unternehmen präsentierten den Ansatz als Möglichkeit, die Zeitpläne für die DNA-Produktion zu verkürzen und mit Sequenzen zu arbeiten, die sich in Bakterien möglicherweise nicht erfolgreich erhalten lassen. Die berichteten Ergebnisse beruhen auf Durchläufen von Ribbon Bio und einer internen Studie von Flock Bio; das MiroMine-Programm befindet sich weiterhin im Early Access.