基因合成前需要提交哪些关键信息给服务商？基因序列的上下游同源臂设计有什么要求？

一、基因合成前需提交给服务商的关键信息

    核心目标序列信息，这是最基础的必备信息，优先提供标准FASTA格式的序列文件，清晰标注序列全长、首尾碱基，同时备注序列名称、用途，若有特殊碱基（如甲基化修饰、稀有碱基）需明确标注位置和类型，避免合成偏差。

    基因合成的关键需求参数，需明确标注是否需要优化密码子，要说明对应的表达宿主（如大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞、植物等），若有特定表达偏好也需备注；还要明确交付形式，比如是质粒形式（需指定载体名称、抗性标记）还是PCR产物，以及交付浓度、拷贝数要求。

    序列特殊要求，若序列包含重复序列、高GC/AT区域、发夹结构等难合成区域，需提前告知服务商，方便其评估合成可行性；若需要添加标签（如His、Myc、Flag标签）、酶切位点、启动子、终止子等元件，要明确标注这些元件的具体序列、插入位置（如N端/C端、序列内部某位点），且需确认元件与目标序列无冲突。

    质控与交付附加要求，需明确是否需要测序验证（如全长测序、覆盖度要求），是否需要提供测序报告、酶切验证报告；同时备注交付周期、保存条件，以及是否有分装需求。

    特殊场景补充信息，若用于定点突变、同源重组等特定实验，需同步告知实验背景，方便服务商优化序列设计；若涉及毒性基因、致病相关基因，需提供合规证明材料，符合生物安全相关规定。

二、基因序列上下游同源臂设计要求

    核心长度要求，同源臂的有效长度直接影响重组效率，常规同源重组（如无缝克隆、同源重组敲入/敲除）中，上下游同源臂长度通常为15-30bp，若重组难度较高（如大片段插入、复杂基因组靶点），可延长至50-100bp，长度不足会导致重组效率大幅下降，过长则可能增加合成成本和序列冗余风险。

    序列同源性要求，上下游同源臂必须与目标重组位点的序列100%完全匹配，不能有任何碱基错配、缺失或插入，哪怕单个碱基差异都可能导致重组失败，设计时需精准比对靶点序列，确保同源臂序列无偏差。

    序列特异性要求，同源臂序列需具备唯一性，不能与基因组其他区域或目标基因内部序列存在高度同源，避免发生非特异性重组，导致脱靶效应；同时同源臂自身不能形成发夹结构、重复序列，也不能包含酶切位点、启动子等干扰元件，防止影响重组和后续实验。

    上下游同源臂的位置与衔接要求，上游同源臂需精准对应目标插入位点的上游侧翼序列，下游同源臂对应下游侧翼序列，顺序不能颠倒；同源臂与中间目标基因的衔接处需无多余碱基，也不能缺失碱基，确保重组后目标基因能正确读码，无移码突变。

    碱基组成要求，同源臂的GC含量需保持适中，一般在40%-60%，避免高GC（>70%）或高AT（<30%）区域，否则会影响同源臂的退火结合效率，进而降低重组成功率；同时同源臂序列不能包含连续的polyA/T等简单重复序列，防止序列不稳定。

    适配实验场景的特殊要求，若用于质粒构建的无缝克隆，同源臂需对应载体的线性化末端序列，确保上下游同源臂分别匹配载体两端；若用于细胞内基因敲入/敲除，同源臂需基于基因组上的靶点序列设计，避开靶点区域的SNP位点，防止因个体基因组差异导致重组失败；若涉及大片段重组，可在同源臂上添加辅助重组元件，但不能破坏同源臂的同源性和完整性。