Entwicklung der Gentranskription: Neuartige DNA & Optimierung

Im Bereich der DNA-Anwendungen hat sich plasmidische DNA (pDNA) aufgrund ihrer außergewöhnlichen Stabilität, der einfachen Produktion, Lagerung und Transport immer sehr großer Beliebtheit erfreut. Mit dem Fortschreiten der wissenschaftlichen Forschung sind jedoch eine Reihe neuer DNA-Typen wie Minicircle DNA (mcDNA), Doggybone DNA (dbDNA) und Close-Ended DNA (ceDNA) allmählich entstanden, was neue Wege in der Gentranskription und anderen avantgardistischen Feldern eröffnet.

mcDNA

mcDNA stammt aus dem Rekombinationsprozess von Elternplasmiden, wobei bakterielle Elemente entfernt werden, während die zirkuläre Struktur erhalten bleibt. Der Herstellungsprozess basiert auf spezifischen enzymatischen Aktivitäten, wie φC31 Integrase, um eine höhere Rekombinationswirksamkeit zu erreichen. Eine bemerkenswerte Eigenschaft von mcDNA ist das Fehlen bakterieller Sequenzen, was es ermöglicht, auf kleine DNA-Träger zurückzugreifen und so die Genexpression zu verbessern.

dbDNA

dbDNA hat eine geschlossene, doppelsträngige Konformation, mit kleinen einzelnsträngigen Schlaufen an beiden Enden und ist vollständig frei von bakteriellen Sequenzen und Antibiotikaresistenzgenen. Aufgrund seiner kleineren Größe ermöglicht es eine einfachere Zustellung in Zellen und Kerne und zeigt eine vollständige Nuklease-Resistenz. Die ursprüngliche Form von dbDNA enthält nur die notwendigen Elemente für die Genausdruckssteuerung, wobei unnötige Sequenzen weggelassen werden, sodass es starke Geneintragsfähigkeiten und höhere Proteinausdrucksebenen aufweist.

ceDNA

ceDNA ist ein genierter, doppelsträngiger, linearer, kovalent geschlossener DNA-Baustein, der das Zielgen und andere Ausdrucksregulierungselemente enthält. Seine Enden sind invertierte Terminalwiederholungen (ITR), die eine Bausteinkapazität von Tausenden von Basen ermöglichen, was die Grenzen traditioneller adeno-assozierter Viren (AAV)-Vektoren bei Weitem übertreigt. Die ITR-Struktur des ceDNA ist entscheidend für den Einstieg in den Zellkern, und sein Ausdrucksmuster ist mit nicht integrierten Episomen übereinstimmend. Darüber hinaus ist der Herstellungsprozess von ceDNA schnell und kosteneffizient, wodurch es für Forschung in der Gentrapietherapie in Bereichen wie seltene Krankheiten, Impfstoffe und Onkologie geeignet ist.

DNA Optimierung

In Bezug auf die DNA-Optimierung verbessern Forscher die Expression von transgenen Genen, indem sie die intrinsischen Komponenten der Plasmid-DNA optimieren. Gleichzeitig werden Selektionsmarker ersetzt, zum Beispiel durch die Substitution von Ampicillin durch Kanamycin, um autoimmunologische Risiken zu reduzieren. Darüber hinaus wird auch das Sucrose-Selektionssystem verwendet, um traditionelle Selektionsmarker zu ersetzen. In Bezug auf die Codon-Optimierung verbessern Forscher die Proteinausdruckseffizienz, indem sie die Codonverwendung ändern und dabei vollständig die Präferenzen des Wirts für die Genexpression berücksichtigen. Während des Optimierungsprozesses müssen Forscher auch auf die Codonverzerrung, die Stabilität der mRNA-Sekundärstruktur, die Vermeidung von trans-wirkenden Elementen und Restriktionsenzym-Sequenzen sowie das Gleichgewicht des GC-Gehalts achten.

Zusammengefasst haben die Entwicklung neuer DNA-Typen und die Optimierung von DNA neue Möglichkeiten und Herausforderungen für Bereiche wie Gentranskription eröffnet. Yaohai Bio-Pharma hat GMP-Produktionsplattformen sowohl für zirkuläre als auch für linearisierte Plasmide eingerichtet. Yaohai kann außerdem Prozessentwicklung und -optimierung für verschiedene Arten von DNA, einschließlich dieser neuen DNA-Typen, anbieten und damit die unterschiedlichen Bedürfnisse der Kunden erfüllen.

Yaohai Bio-Pharma sucht auch aktiv nach globalen Partnern, sei es institutionell oder individuell, und bietet die wettbewerbsfähigsten Vergütungen der Branche. Wenn Sie Fragen haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren: [email protected]