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mRNA IVT模板设计:

体外转录(IVT)是常见的RNA体外合成策略,可以协助我们高效地获得目标转录本。IVT是一种依赖于DNA模板的过程,常用的IVT模板类型是线性化质粒DNA或PCR产物。

质粒DNA模板

质粒DNA模板的必要元件包括启动子序列、目标mRNA序列和线性化酶切位点。

      启动子序列:DNA序列中的启动子序列RNA聚合酶(RNAP)识别后,在RNAP作用下将DNA转录为RNA。来源于T7噬菌体的T7 RNA聚合酶具有较高的特异性和RNA合成活性,是最常用的RNA聚合酶。

      线性化酶切位点:使用限制性内切酶在目标基因的下游进行切割,能够避免RNA聚合酶的过度转录。IIS型限制性内切酶是理想的线性化内切酶,能够确保polyA的完整性,且不留下多余的核苷酸。

      mRNA序列:即目标转录本序列。

用于IVT反应的质粒DNA模板的具体设计策略如下:

质粒DNA模板 序列设计/优化策略
启动子序列 常见的T7启动子及其变体:
GG模板:TAATACGACTCACTATAGGG,适用于酶法加帽或第二代帽类似物ARCA;
AG模板:TAATACGACTCACTATAAGG,匹配第三代帽类似物Clean Cap AG;
AT模板:TAATACGACTCACTATAAT,对应帽类似物CleanCap AU (saRNA)。
线性化酶切位点 IIS型限制性内切酶切割位点在识别位点之外,是mRNA转录模板线性化的首选酶,例如BspQⅠ、BsaⅠ。
目标mRNA序列 包括5’Cap(帽结构)、5’UTR(非编码区域)、ORF(开放性阅读框)、3ʹUTR和3’polyA尾(多聚腺苷酸尾)。

PCR模板

PCR产物也是IVT RNA的常用模板,其关键组成元件包括启动子序列、以及与目标mRNA对应的模板序列。启动子序列的设计策略与质粒DNA模板一致。