隨著生物科技的發(fā)展,細胞治療和基因治療業(yè)已成為重要的前沿疾病治療技術,利用RNA體外合成技術制備的mRNA疫苗在2020年突發(fā)的COVID--19傳染病上產(chǎn)生了巨大的影響。很多公司如美國Moderna、德國CureVac、BioNTech等均已經(jīng)開展了其他疾病如腫瘤、傳染病、慢性病等治療性mRNA疫苗和藥物開發(fā)。
體外合成RNA(IVT)主要是以DNA為模板通過體外轉錄得到,常用的是以線性化
質(zhì)粒DNA或PCR擴增產(chǎn)物為模板利用RNA聚合酶在體外轉錄合成。主要過程是利用含有T7啟動子(TAATACGACTCACTATAGGG)或SP6啟動子(ATTTAGGTGACACTATAG)序列的DNA為模板在含有T7或SP6 RNA聚合酶的條件下,以NTP為底物合成與模板DNA中一條鏈互補的mRNA,簡單快速獲得大量的mRNA分子,通過在5’端加上帽子結構和3’端加ployA尾加強mRNA的穩(wěn)定性。
體外合成RNA你是否有以下困惑
(1)如何獲得轉錄模板?
(2)為什么自己配置反應體系無論如何優(yōu)化都無法獲得足夠高的產(chǎn)率?
(3)有沒有一款包含全套反應試劑的Kit,讓我不在為體系配置而煩惱?
(4)需要一款性價比高的T7 Kit,讓研究經(jīng)費不在是我科研路上的攔路虎?
(5)有沒有一款
試劑盒適用于多種類型RNA的合成?
技術介紹:傳統(tǒng)的生物合成系統(tǒng)是指通過模式生物細菌、真菌、植物細胞或動物細胞等表達外源基因的一種分子生物學技術。隨著科學技術的發(fā)展,無細胞表達體系,也稱為體外
蛋白合成系統(tǒng),應運而生。體外蛋白合成系統(tǒng)是指以外源目的mRNA或DNA為模板,通過人工控制補加蛋白質(zhì)合成所需的底物和轉錄、翻譯相關蛋白因子等物質(zhì),能實現(xiàn)目的蛋白質(zhì)的合成。體外蛋白合成系統(tǒng)表達蛋白質(zhì)無需進行質(zhì)粒構建、轉化、
細胞培養(yǎng)、細胞收集和破碎步驟,是一種相對快速、省時、便捷的蛋白質(zhì)表達方式。商業(yè)上的體外合成系統(tǒng)有兩種:一種以預先體外轉錄獲得的mRNA作為模板翻譯合成蛋白質(zhì),另一種是將體外轉錄與體外翻譯同時進行,以DNA為模板合成mRNA然后合成蛋白質(zhì)。這兩種系統(tǒng)都比較復雜且實驗要求較高,需要使用者預先-進行體外轉錄實驗以獲得足夠多的mRNA模板,或者需要預先提供大量的DNA或者高濃度的質(zhì)粒作為模板(模板的質(zhì)量甚至大于合成蛋白質(zhì)的質(zhì)量)。這些弊端增加了使用者的操作時間、制造成本、及實驗復雜性,同時也大大限制了生物合成的效率和產(chǎn)量。因此,開發(fā)一種更簡單、方便、高效率、高產(chǎn)量、低成本的體外生物合成系統(tǒng)已成為基礎生物研究領域的迫切需要。
技術實現(xiàn)思路:
本專-利技術提供了一種同時在體外進行DNA,RNA,蛋白質(zhì)生物合成的理論模型和設計。本專-利技術提供了一種簡單、方便、高效率、高產(chǎn)量、低成本的體外合成系統(tǒng)。
技術保護點:
1.一種將DNA復制、轉錄、翻譯偶聯(lián)的無細胞合成體系,其特征在于,所述無細胞的合成體系包括:(a) DNA聚合酶;(b) 解旋酶;(c) DNA結合蛋白;(d) 用于合成DNA的底物;(e) RNA聚合酶;(f) 用于合成RNA的底物;(g) 用于合成蛋白的底物;(h) 酵母細胞提取物。