Case StudiesDNase I:体外转录(IVT)中DNA模板降解操作流程
在 mRNA 疫苗、体外转录 RNA(IVT RNA)、长链 RNA 制备等高端应用中,转录后残留的质粒 DNA 模板是影响 RNA 纯度、安全性与下游实验可靠性的关键污染物。尤其在 mRNA 疫苗研发(如 CureVac 新冠 mRNA 疫苗体系)中,必须严格去除 DNA 模板,避免残留 DNA 带来的免疫原性异常、假阳性扩增与生物安全风险。图1. 线性化
在 mRNA 疫苗、体外转录 RNA(IVT RNA)、长链 RNA 制备等高端应用中,转录后残留的质粒 DNA 模板是影响 RNA 纯度、安全性与下游实验可靠性的关键污染物。尤其在 mRNA 疫苗研发(如 CureVac 新冠 mRNA 疫苗体系)中,必须严格去除 DNA 模板,避免残留 DNA 带来的免疫原性异常、假阳性扩增与生物安全风险。
本文基于Nature 2022 年 mRNA 疫苗优化顶级文献(Optimization of non‑coding regions for a non‑modified mRNA COVID‑19 vaccine)实验流程,结合翌圣生物 DNase I 产品特性,为科研与工业用户提供可直接落地的体外转录后 DNA 模板降解操作指南。
一、实验材料(翌圣产品匹配)
试剂 | 翌圣货号 |
GMP 级 DNase I | |
10× DNase I 反应缓冲液 | — |
25 mM EDTA | |
RNasefree H₂O | 无酶水 |
IVT 产物 | 客户制备 |
二、标准实验步骤
1. 冰上静置:将体外转录(IVT)完成的产物置于冰上。
2. 按以下体系配制反应液(终体积 100 μL):
组分 | 体积 |
IVT 产物 | 100 μL |
10× DNase I 反应缓冲液 | 11.1 μL |
RNasefree DNase I | 2–4 U/μg DNA 模板 |
RNasefree H₂O | To 111 μL |
3. 混匀后短暂离心,37℃孵育20-30 分钟,充分降解质粒DNA。
4. 终止与灭活:
①加入 11.1 μL 25 mM EDTA(终浓度~2.5 mM);
② 65℃ 加热 10–15 min,彻底灭活 DNase I
5. 冰上冷却,即可进入纯化步骤。
三、文献关键细节解读(实验避坑要点)
1. 酶用量必须充足
· 推荐:2–4 U DNase I / μg DNA 模板
· 模板量过高时需按比例放大酶量,确保完全降解。
2. 必须 RNasefree
· IVT 后 RNA 极易降解,严禁使用含 RNase 的普通 DNase I。
· 翌圣 RNasefree DNase I 经多重纯化,全程无 RNase 引入。
3. 灭活顺序:先 EDTA,后加热
· EDTA 螯合 Mg²⁺,防止高温下二价离子导致 RNA 自发降解。
· 高温使 DNase I 彻底失活,不影响后续纯化与应用。
4. 工业级要求:选用 GMP 级 DNase I
· mRNA 疫苗体系面向临床应用,需满足 GMP 生产规范。
· 翌圣 GMP 级 DNase I 支持从科研到工业化放大。
翌圣DNase I 选择指南
为满足不同的应用需求,翌圣可提供牛胰腺提取来源,E. coli重组表达、酵母重组表达来源的DNase I,并可提供GMP级别DNase I,以满足mRNA体外转录等应用。
Description | Catalog No. | Application |
提取自牛胰腺,经色谱工艺制备,核糖核酸酶A(RNase A)活性含量极低。为冻干粉剂。 | 1、从样本中提取RNA时去除gDNA。(如果是微量样本,需要用重组来源的DNase I)。 2、蛋白质研究: 从蛋白制备物中去除DNA。 | |
提取自牛胰腺,经色谱工艺制备,核糖核酸酶A(RNase A)活性含量极低(≤0.0005%)。为冻干粉剂。 | ||
大肠杆菌重组表达DNase I (RNase-free),大肠杆菌重组表达,不含RNase,液体形式。 | 适用于各种应用:RNA提取过程中的基因组DNA去除、反转录前的基因组DNA清除、体外转录后模板DNA的消化、RNA建库过程中rRNA去除、缺口平移法进行DNA标记、DNase I足迹法分析实验、需要避免动物源成分的应用场景等。 | |
毕赤酵母重组表达DNase I (RNase-free),不含RNase,液体形式。 | ||
大肠杆菌重组表达DNase I (RNase-free),GMP-grade,液体形式。 | GMP药用级别。用于采用药用规格原辅料生产,符合GMP规范的产品生产与质量管理规程保障生产过程及所有原辅料可追溯。 |
参考文献
1、Gebre M S, Rauch S, Roth N, et al. Optimization of non-coding regions for a non-modified mRNA COVID-19 vaccine[J]. Nature, 2022, 601(7893): 410-414.
2、Kang D D, Li H, Dong Y. Advancements of in vitro transcribed mRNA (IVT mRNA) to enable translation into the clinics[J]. Advanced Drug Delivery Reviews, 2023, 199: 114961.
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