Part 1: Benchling & In-silico Gel Art

The bioinformatics tool Benchling was used to perform cuts with 7 restriction enzymes on lambda DNA. The following image was obtained as a result. We can see a top-down view of two war tanks

PART 3: DNA Design Challenge

3.1. Choose your protein.

I chose the PKS1 (Polyketide Synthase) gene, specifically Non-reducing polyketide synthase PKS1 [Cladosporium halotolerans]. Polyketide synthases (PKS) are a class of enzymes that biosynthesize polyketides. Phthalides are structurally related to polyketides, and some fungi produce various phthalides, suggesting that PKS genes may be involved in the biosynthesis of 3-n-butylphthalide (NBP)

With the aim of developing the heterologous expression of the PKS1 gene in Escherichia coli to enhance 3-n-butylphthalide (NBP) production, this approach could serve as an alternative method to chemical synthesis and natural extraction.

I used NCBI to find protein sequence

3.2. Reverse Translate: Protein (amino acid) sequence to DNA (nucleotide) sequence

I used the Bioinformatics.org tool to determine the nucleotide sequence corresponding to PKS1 [Cladosporium halotolerans]. https://www.bioinformatics.org/sms2/rev_trans.html

reverse translation of XP_069230389.1 Non-reducing polyketide synthase PKS1 [Cladosporium halotolerans] to a 6525 base sequence of consensus codons. atgwsnaaygtnytnytnttyggngaycaracngcngarcartayccnytnytnmgnaar acngtnytnmgnacnggnaaygcnwsnytnwsnacnttyytngarmgnwsnwsnacngcn ytnmgngargarathaargcnytnccnmgncarcarmgngcnmgnttyccngayttyatg acnathaayaayytnytngayytntaytaygaraarggngayaarathccnatgytngar wsngcnttyathacnathgcncarytnggncaytayathggntayttywsngarcayccn gargarytnccnwsngcncarwsnacnmgngtnytnggnytntgyacnggnytnytngcn gcngcngcngtngtnwsngcnaaraaygtnwsngayytngtnccnytngcngtngaytty gtnmgnatgwsnttymgnwsnggngcnatggtnaayggnccnaarwsngcnatgacnytn acnggngargaraargcnwsntggwsnacnathtgyacntgyacnacngarccngcngcn aaraargcnytngaygcnttycayaargargcnggnathccngtnwsnwsncargcntay gtnwsngcngtnwsngtnatggcnathacnathwsnggnccnccnwsnacnacnmgnmgn ttyttygarwsnggnytnytngcngcnggnaaymgngtnwsnathccngtnttygcnccn taycaygcngarcayytntayacngargcngarathacnaargtnathggngargtngcn garaarytngargcnmgnmgnccngcnwsnytngtncaywsngcngcnacnggnaargcn athgtngcngaraaywsnytngarytngtnaargaygcnytnwsncaratgytncaraar ccngtnmgntgggaycayytnytngargaracngtnwsncaratgacngcnaayacnaar gtnggnaayaarathttygcnathggngtnwsnaaygtngcnaaywsnytngtnwsngcn ytnaargcnggnggncaraaygayathacngtnacngaytayacnacntggwsngargcn gargarmgngcncayggnmgnacncaraaygayaarathgcnathgtnggnytngcnggn mgntayccnaaygcngcnwsncaygargcnytntgggayytnytnatgaarggnytngay gtncaymgnmgnathccngcngaymgnttygaygcngaygcncaygtngayccnwsnggn aarggnaaraayaarwsncaywsnccnttyggntgyttyathgaygarccnggnytntty gayccnmgnttyttyaayatgwsnccnmgngargcngcncaracngayccnatgggnmgn ytngcnytngtnacngcntaygargcnytngaratgwsnggntaygtnccnaaymgnacn ccnwsnacnaarytncaymgngtnggnacnttytayggncaracnwsngaygaytggmgn garathaaygcngcncaraaygtngayacntayttyathacnggnggngtnmgngcntty gcnccnggnmgnathaaytaytayttyaarttywsnggnccnwsntaywsngtngayacn gcntgywsnwsnwsnytngcngcnathcarytngcntgyacnwsnytntgggcnggngay tgygayacngcntgygcnggnggnytnaaygtnytnacnaayccngayathttywsnggn ytnwsnaarggncarttyytnwsnaaracnggnwsntgyaaracntaygayaaygcngcn gayggntaytgymgnggngaygcntgyggnacngtnathytnaarmgntaygargaygcn athaaygayaargayaayathytnggntgyathytnggngcngcnacnaaycaywsngcn gargcngtnwsnathacncayccncaygcnggngcncargarttyytntayaaraargtn ytngcngaygcnggngtngaygcncaygarathwsntaygtngaratgcayggnacnggn acncargcnggngayggnathgaratgacnwsngtnacnaaygtnttygcnccnmgncay mgncarmgnmgngcngaycarccngtnaayytnggngcnathaargcnaayathggncay gcngargcngcnwsnggnathaaywsnytnwsnaargtnytnytnatgatgaarcayaay aarathccngcnaaygtnggngtnaarggngaratgaayaarggnttyccngcngayytn ggngaymgnatggtnaayathccnytnaarcaratggartggccnmgnaayggnaargay aarmgnaargtnttyytnaayaayttywsngcngcnggnggnaayacngcnytnytnytn gargayggnccngcntaygargcnccnaarggngtngayccnmgnggnacnytnccngtn acngtnacngcnmgnwsnathggngcnytnaarmgnaayytngaraayytncarggntay athaarcaraayccnwsnacnwsnytnacnwsnytnwsntayacnytnacngcnmgnmgn athcarcayaaytaymgngtngcnttyccnytnwsngayathwsnaargtnathgaywsn ytncargcncaraayaargarwsntaywsnccngtnccnatggtnccnacnaargtngcn ttytgyttyacnggncarggnwsncartayacnggnytnggncaraarytntaycargay ytnaarwsnttymgngargayathaaycarytngaycayytngcnmgnathcarggnytn ccnwsnttyytngarytnytngayggnacngaygtncaracnytnwsnccngtnaargtn carytnggnatggcntgyathcargtngcnytngcnmgnatgtgggcnwsntggggnath acnccnwsngcngtnathggncaywsnytnggngartaygcngcnytncaygtngcnggn gtnathwsngcnwsngayatggtnytnytngtnggnmgnmgngcngarytnytngtnmgn gaytgyacnccncayacncayggnatgytngcngtnaarggnwsngcngaygcnathmgn gcnacnytnggnccnaaratgacngarathgcntgyathaayggnccngargaracngtn ytntgyggnwsnwsngargtngtnggngcngcnaaygargcnytnwsnwsnaarggntty aargcnacnaarytnaaygtnccnttygcnttycaywsngcncargtngayccnathytn garwsnttyaaraargtngcnwsnwsngtnacnttyaayaarccngaygtnccngtnytn wsnccnytngcnggngarathathmgngargcnggnacnathaayccngartayytngcn mgncaygcnmgngaracngtnaayttytggacngcnytnacnwsnggncaraargcnaar gtnttygaygaraaracngcntggytngargtnggngcncayccngtntgywsnggnatg gtnaargcnwsngtnggngcnacngtnacngcnccnwsnytnmgnmgnaaygargaygcn tggaaracnathgcnacnwsnatgtgygcnytncayacngcnggngtnaayttygaytty gaygarttycaymgngarttyaaygaygcncargarytntaywsnytnccngcntaywsn ttygayaayaaraartaytggytngaytayacnaayaaytggacnytnacnaarggngar gtnccncargtnaargargtntaygtngarmgnccnggngcngcngcngcnccngtnwsn gargcnccngcnaarmgnytnwsnacngcntgycarmgngtngtnwsngargayttywsn gcnaayaaygcnaaygtngtngtncarwsnwsnytngcngaygaraarytntayccngtn gtntgyggncayatggtnaayaaygcngcnytntgyccnwsnwsnytntaygcngayatg gcnytnacngtnggngaytayathtggaarcargcnmgnccnggnacngargtnccnggn atgaaygtntgyaayatggargtnggnaarccnytnathgcncarathccncarccngcn carggncarcayathcarytngargcnaargcngayytngcnwsnggnacngtnaarytn ttytaymgnwsngtnwsnccngayggnaaraarytnytngaycaygcncaytgyacnatg taytaygargayaarwsngcntgggcngcngartggwsnmgntayaaytayatggtnaar wsncaratggayathytnwsncaraaracnatgacnggnggngcncayaargtncarmgn ggnatggcntayaarytnttyaargcnytngtnwsntaygcngayaartaymgngcnatg wsngargtngtnytngayggncaraayacngargcnwsngcngtnytngayttyccnacn aarccngargayggngayttytaytgyccnccntaycayathgayggnwsntgycayath wsnggnttyathtgyaaygcnwsngayytnytngaywsngarcaraaygtntaygtnwsn cayggntggggngcnatgaarttywsnaarccnytnacngcnggnatgaarytnmgnaay taygtnmgnatgcarccncarccnaayaayathwsnaarggngaygtntayathatggay ggngargarathathgcngtntgygarggnathaarttycarcarathccnmgnmgngtn ytnaayacnttyytnccnccnaayaarggnwsngcngcncargcngcnccngtngcngcn ccnaarccngtngcngcngcnccnmgngcngcnccngcnccnathaarwsngcnccngcn ccngtnaargcngcngcnccngcnccngcnccnaargcngcngcnccnaarccnaaraar gcngcngcnaaraarccngcngcnggnaayytnacnwsnaargtnatgaarathytngcn aargaracngargtngaygaraaygarytngtngaygaygcncayttygaraayytnggn gtngaywsnytnytnwsnytnacnathwsngcnathttymgngargayytngayatggar athwsnwsnwsnytnttyacngaytayccnacngtnggngaratgaaraartayttywsn carttygayggngcngcnccngtngargcngargarwsngaywsngaygargaywsngtn ccnccnacngaygcnccnacnccntaygarcargayathwsnacnccngcnwsnwsngtn ccnwsntaygcnccnwsngaygcnggnaarccngargtncargaywsnytnggngargtn wsngargtnwsnytngcnmgncaygtngtngcncargaratgggngtngayathwsngar gtnacngaygaygcngayytngcngaratgggnatggaywsnytnatgwsnytnacnath ytnggngarytnmgngaraaracnggnathgayytnccnwsnacnttyytnacnacnaay gcnacnathaargayathgargaygcnytnggnatgmgnccnaargcnaargcngcnaar ccngcngcnmgnacngaraaraarwsnwsngcnggnccncarytngaygargtnwsngcn aarytngcngcngtnwsnaaracngayytnwsncartayccnccngcnacnwsngtnytn ytncarggnaaygcnaaracngcnacnaaraargtnttyttyytnccngayggnwsnggn wsngcnacnwsntaygtngayathccnaayytnggnaargaygtntgygcntayggnytn aaytgyccnttyatgaaraarccngargaytggacntgyggnathgargtngcnwsncar athtayytngcngaratgaarmgnmgncarccngtnggnccntayathgtngcnggntgg wsngcnggnggngtnathgcntaygcngtngcncartgyytnytngcnaayggngargar gtngaraarytnatgytnytngaywsnccntgyccngtnaayytngcnccnytnccngcn mgnytncaygtnttyttyaaygarathggnytnytnggnacnggngayccnwsnaaracn ccnaartggytnytnccncayttywsngcngcnathmgnwsnytnwsngaytaycarccn carccnwsnytnaarccnathccnacntaygcngtntggtgymgngarggngtngcnggn aayccnggngayccnmgnccnccnccngcngargargargayccngcnccnatgacntgg ytnytnaaycaymgnacngarttyggngayaayggntgggcncarytntgyggnaargar aayatgmgnttyggngtnatgggnggncaycayttyaayatgatgcaygcnccncaygcn cargayytnggnaayytnathmgngargcnathgaytggaargcn

3.3. Codon optimization.