Minicirkel-DNA (mcDNA) er en mindre ikke-viral DNA-vektor afledt af en parental plasmid-DNA-lignende struktur. Minicirkel-DNA adskiller sig fra konventionelt plasmid-DNA ved, at det indeholder promotor og gen af interesse (GOI), uden replikationsorigin (ORI) og selektionsmarkør (selMark). Minicirkel-DNA produceres i bakterier gennem in vivo-rekombination for at fjerne ekstra sekvenser (kaldet mini-plasmid) fra plasmid-DNA. På grund af sin sikkerhed har minicirkel-DNA vundet popularitet som en ikke-viral vektor til genterapi, DNA-vacciner osv.
Figur 1. Struktur af plasmid-DNA (pDNA) og Minicirkel-DNA (mcDNA)
Minicirkel DNA-rekombinationssystemer
Der er fire primære minicirkel-DNA in vivo-rekombinationssystemer, der er blevet undersøgt, herunder Phage λ-integrase, Phage P1 Cre-rekombinase, ParA-resolvase, PhiC31 integra se/I-SceI.
Strategi
|
Fag λ integrase
|
Phage P1 Cre-rekombinase
|
ParA-resolvase
|
PhiC31 integra se/I-SceI
|
Mechanism
|
Tyrosin rekombinase, som fungerer gennem proteinerne FIS og IHF for at katalysere rekombinationen af att hybrid sites
|
Stedspecifik tyrosinrekombinase, som udfører en tovejsrekombination ved binding til loxP-steder
|
Serin rekombinase, som udfører en irreversibel og ensrettet rekombination mellem to identiske MRSsites
|
Serin-rekombinase, som medierer ensrettet rekombination mellem attP/attB-bindingssteder, mens I-SceI-endonuklease spalter de produktrelaterede urenheder og ikke-rekombineret forældreplasmid
|
Funktionalitet
|
Afhænger af ekspressionen af værtsfaktorerne FIS og IHF; iboende toksicitet; Resterende forældreplasmid og miniplasmid
|
Resterende forældreplasmid og miniplasmid
|
Højt udbytte; Resterende forældreplasmid og miniplasmid
|
Nedbrydning af forældreplasmid-associeret reduceret udbytte
|
Yaohai Bio-Pharma tilbyder One-Stop CDMO-løsning til Minicircle DNA
Reference:
[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Minicirkel DNA: Fremtiden for DNA-baserede vektorer? Trends Biotechnol. 2020 oktober;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.