mRNA體外合成整體解決方案
mRNA(Messenger RNA),即信使RNA,是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來,攜帶遺傳信息并指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。mRNA疫苗是指將編碼抗原的mRNA引入體內(nèi),利用宿主細(xì)胞自身的蛋白質(zhì)合成機(jī)制產(chǎn)生抗原蛋白,進(jìn)而觸發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答,達(dá)到預(yù)防疾病的目的。
新冠疫情在全球的肆虐,促進(jìn)了mRNA技術(shù)的發(fā)展,使其成為2021年《麻省理工科技評論》發(fā)布的“全球十大突破性技術(shù)”之首。也將疫苗的研發(fā)推上了新的高潮,全球的大型藥企均在抓緊時間布局新冠疫苗的研發(fā)。到目前為止,被批準(zhǔn)進(jìn)入臨床試驗的疫苗類型主要包括:滅活疫苗、核酸疫苗、載體疫苗、亞單位疫苗、病毒樣顆粒疫苗和減毒活疫苗。而核酸疫苗中的mRNA疫苗在研發(fā)和生產(chǎn)等方面具備顯著優(yōu)勢,憑借其研發(fā)周期短、抗原選擇范圍廣;安全性高;有效性高、穩(wěn)定性好;生產(chǎn)難度低、速度快等優(yōu)勢,吸引了越來越多的企業(yè)進(jìn)入到mRNA疫苗的研發(fā)行列。mRNA技術(shù)經(jīng)過30多年的發(fā)展已日漸成熟,但要制備安全、高效、穩(wěn)定的mRNA疫苗,仍然存在一些難題,比如合成與純化足夠蛋白表達(dá)量的mRNA,mRNA在體內(nèi)的有效靶向遞送等。
mRNA疫苗的研發(fā)與生產(chǎn)流程主要包括以下步驟:
1. 篩選分離目標(biāo)病原體;
2. 利用NGS技術(shù)進(jìn)行基因測序;
3. 篩選出對感染或復(fù)制重要的編碼目標(biāo)蛋白對應(yīng)的基因序列(或直接提取mRNA)構(gòu)建pDNA質(zhì)粒;
4. 體外轉(zhuǎn)錄:通常使用限制性核酸內(nèi)切酶線性化的pDNA質(zhì)粒作為模板,酶切位點選擇在質(zhì)粒3’端的下游位置,隨后再次使用沉淀和提取純化線性DNA。轉(zhuǎn)錄過程還需要的一些酶包括:來自T7、T3或SP6噬菌體的RNA聚合酶、RNA酶抑制劑和無機(jī)焦磷酸酶(去除RNA合成過程中產(chǎn)生的的焦磷酸酯并競爭性地抑制轉(zhuǎn)錄)。最后,使用RNase-free的DNA酶消化模板DNA。
5. 對mRNA進(jìn)行高度純化;
6. 制備mRNA無菌制劑;
7. 配送給需要接種的人群。
疫情當(dāng)前,國內(nèi)外許多企業(yè)和機(jī)構(gòu)大量投入研發(fā),建立mRNA疫苗新型研發(fā)平臺。作為國產(chǎn)生物試劑優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,全式金為這些企業(yè)提供一系列相關(guān)產(chǎn)品,助力mRNA疫苗研發(fā)。
目標(biāo)抗原靶點篩選
1. TransStart? FastPfu Fly DNA Polymerase(AP231)
一種用于快速PCR的熱啟動超高保真DNA聚合酶,該酶擴(kuò)增速度更快 (6 kb/min),擴(kuò)增效率更高,產(chǎn)量更高,保真性更高,靈敏度更高。
· 保真性是EasyTaq? DNA Polymerase的108倍。
· 擴(kuò)增產(chǎn)物為平端,可直接克隆于pEASY?-Blunt 系列載體中。
· 基因組DNA 片段的擴(kuò)增 (≤ 15 kb)。
· Plasmid DNA片段擴(kuò)增 (≤ 20 kb)。
dNTPs是PCR的重要組成,它的質(zhì)量好壞嚴(yán)重影響PCR的保真性、特異性、擴(kuò)增效率。High Pure dNTPs(AD101)是美國進(jìn)口,市場上純度較高的dNTPs,純度在99%以上,不含DNase和RNase。
質(zhì)粒及模板制備
1. EasyPure? EndoFree Plasmid MaxiPrep Kit(EM122)
利用硅膠膜離心柱特異地吸附DNA,適用于從≤500 ml LB培養(yǎng)基培養(yǎng)的大腸桿菌中高效地提取質(zhì)粒DNA,可通過顏色變化識別裂解、中和是否完全,實現(xiàn)操作的可視化;柱上去除內(nèi)毒素,操作簡便快速。提取的質(zhì)粒DNA適用于酶切、連接、轉(zhuǎn)化、測序等實驗。
2. EasyPure? EndoFree Pro Plasmid MaxiPrep Kit(EM123)
利用硅膠膜離心柱特異地吸附DNA,適用于從≤500 ml LB培養(yǎng)基培養(yǎng)的大腸桿菌中高效地提取質(zhì)粒DNA,操作簡單,提取速度快,DNA純度高。提取的質(zhì)粒DNA適用于酶切、連接、轉(zhuǎn)化、測序等實驗。
3. FlyCut? 系列內(nèi)切酶
FlyCut? 系列5分鐘快速內(nèi)切酶,配有通用的專利性配方的特殊緩沖液,具有省時、高效(酶切效率高,無星號活性)的特點。
4. Phi29 DNA Polymerase(LP101)
由重組φ29 DNA polymerase 基因的載體,在大腸桿菌中經(jīng)誘導(dǎo)表達(dá)、純化而成, 分子量為74.4 kDa。具有高保真、高效率、高靈敏度、高產(chǎn)量的特點,用于測序、SNP基因分型、STR/微衛(wèi)星分析、病毒檢測和miRNA檢測。
體外轉(zhuǎn)錄
1. T7 High Efficiency Transcription Kit(JT101)
利用T7 RNA Polymerase,以含有T7啟動子的超螺旋質(zhì)粒DNA或線性DNA為模板,對T7啟動子下游的DNA序列進(jìn)行高效轉(zhuǎn)錄。適用于制備長度超過6000 nt的高濃度RNA,制備的RNA可用于體外翻譯、RNase保護(hù)實驗、RNA剪切以及雜交探針標(biāo)記等。全式金T7 RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄試劑盒在每20 μl體系中,1 μg模板可以生成150-280 μg的RNA。
2. Ribonuclease Inhibitor(AI101)
在mRNA疫苗研發(fā)和生產(chǎn)過程需要保持mRNA的穩(wěn)定性以保證疫苗高質(zhì)量生產(chǎn)。全式金RNase抑制劑酶Ribonuclease Inhibitor是經(jīng)大腸桿菌表達(dá)、純化的人胎盤的重組蛋白,特異性地抑制RNase A、RNase B和RNase C,活性高能夠顯著穩(wěn)定mRNA的存在。
3. DNase I (RNase-free ) (GD201)
在mRNA疫苗生產(chǎn)的過程中對DNA的殘留控制非常嚴(yán)格,全式金DNase I (RNase-free )能夠隨機(jī)分解DNA單/雙鏈,酶活性高,性能優(yōu)。
mRNA修飾
本產(chǎn)品包含牛痘病毒加帽酶、mRNA帽結(jié)構(gòu)2’-O-甲基轉(zhuǎn)移酶和其他加帽反應(yīng)組分,可用于對T7體外轉(zhuǎn)錄(JT101)產(chǎn)生的RNA進(jìn)行5’加帽修飾,具有高效、高靈活性、操作簡便等特點。反應(yīng)產(chǎn)物為Cap1-mRNA,加帽效率可接近100%,并且帽子結(jié)構(gòu)方向正確,對于mRNA的穩(wěn)定、轉(zhuǎn)運(出核)、翻譯過程均有重要作用。
2. mRNA Poly(A) Tailing Kit(LA201)
本產(chǎn)品反應(yīng)時不依賴模板的存在,催化ATP轉(zhuǎn)化為AMP并依次摻入到RNA的3′ 末端,即在mRNA的3′ 端加Poly(A) 尾,提高RNA在細(xì)胞中的穩(wěn)定性。本產(chǎn)品具有很高的加尾效率,且可平行放大體系用于在體外轉(zhuǎn)錄(JT101)及加帽后(LC101)mRNA 的加尾修飾,制備可用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染的RNA樣品。具有高效率、高靈活性、操作簡便等特點。
樣品純化
DNA純化
1. MagicPure? Size Selection DNA Beads(EC401)
基于Solid Phase Reverse Immobilization (SPRI) 原理,采用具有獨特分離作用的磁珠與緩沖液系統(tǒng),適用于DNA純化、DNA濃縮、高通量測序文庫構(gòu)建中DNA片段分選,使用方法可與主流文庫構(gòu)建試劑盒兼容。
RNA純化
1. MagicPure? mRNA Kit (EC511)
偶聯(lián)了Oligo (dT)的磁珠與帶Poly(A)尾的mRNA特異結(jié)合,純化后的mRNA純度高,完整性好,得到的mRNA適用于RT-PCR、qRT-PCR、二代測序等。本試劑盒適用于磁棒式高通量核酸提取儀。
2. EasyPure? RNA Purification Kit (ER701)
利用硅膠膜離心柱特異地吸附RNA,純化經(jīng)DNase I處理的總RNA產(chǎn)物、體外轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、RNA標(biāo)記產(chǎn)物、合成RNA等,能有效地去除蛋白質(zhì)、有機(jī)化合物、無機(jī)鹽離子等雜質(zhì),操作簡便、快速。
3. MagicPure? RNA Beads (EC501)
利用獨特的磁珠與緩沖液系統(tǒng),特異地吸附RNA,純化去除rRNA的RNA產(chǎn)物,經(jīng)DNase I處理的RNA產(chǎn)物,純化體外轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、RNA標(biāo)記產(chǎn)物和合成RNA等。操作簡便、快速。
mRNA轉(zhuǎn)染
TransIntro? mRNA Transfection Reagent (FT501)
一款高性能的mRNA專用的陽離子聚合物轉(zhuǎn)染試劑,可直接將mRNA傳遞到細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行表達(dá),避免了轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用及進(jìn)入細(xì)胞核的限制,比常規(guī)DNA轉(zhuǎn)染方法效率更高。該試劑毒性低,轉(zhuǎn)染效率高,對常規(guī)細(xì)胞和難轉(zhuǎn)染細(xì)胞均有比較好的效果,且不受血清和抗生素的影響,性能穩(wěn)定。
基因測序
全式金擁有DNA文庫構(gòu)建、RNA文庫構(gòu)建、rRNA去除試劑盒、mRNA捕獲試劑盒及文庫擴(kuò)增試劑盒等產(chǎn)品。
1. DNA文庫構(gòu)建(轉(zhuǎn)座酶法/傳統(tǒng)DNA建庫法/片段化酶法)
★TransNGS? Tn5 DNA Library Prep Kit for Illumina? (for 50 ng/5 ng/1 ng DNA) (KP101/KP121/KP111)
★TransNGS? DNA Library Prep Kit for Illumina? (KP201)
★TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina?(KP231)
★TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina?(KP241)
2. RNA文庫構(gòu)建
★TransNGS? Fast RNA-Seq Library Prep Kit for Illumina?(KP701)
★TransNGS? Fast RNA-Seq Library Prep Kit for MGI?(KP801)
3. rRNA去除(人/小鼠/大鼠)
★TransNGS? rRNA Depletion Kit (Human/Mouse/Rat) (KD101)
4. mRNA磁珠捕獲
★MagicPure? mRNA Kit(EC511)
5. 文庫擴(kuò)增及qPCR精確定量
★TransNGS? Library Amplification SuperMix(KA101)
★TransNGS? Library Quantification Kit for Illumina?(KQ101)
自動核酸提取儀
TS-32/96自動核酸提取儀是采用先進(jìn)磁珠分離技術(shù)的高科技產(chǎn)品,具有自動化程度高,提取速度快,結(jié)果穩(wěn)定,操作簡便的優(yōu)點。全式金作為國內(nèi)知名的核酸分離純化技術(shù)公司,可提供多種配套提取試劑盒,使儀器的使用范圍最大化,成本低廉化。
mRNA疫苗是一種通用的新型平臺技術(shù),將來應(yīng)用前景十分廣泛,不僅僅是新冠等感染性疾病,還有望用于癌癥等諸多領(lǐng)域。針對mRNA疫苗研發(fā)生產(chǎn),全式金擁有完整的mRNA體外合成產(chǎn)品線,能提供一系列體外合成酶及試劑,幫助各位客戶朋友們應(yīng)對研發(fā)過程中各項關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn),助力開創(chuàng)疾病治療的“mRNA時代”。
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