Minicircle DNA (mcDNA) je manji nevirusni DNA vektor izveden iz roditeljske strukture slične DNA plazmida. Minicircle DNA razlikuje se od konvencionalne plazmidne DNA po tome što sadrži promotor i gen od interesa (GOI), bez početka replikacije (ORI) i selekcijskog markera (selMark). Minikružna DNA se proizvodi u bakterijama kroz in vivo rekombinaciju kako bi se uklonile dodatne sekvence (zvane mini-plazmid) iz plazmidne DNA. Zbog svoje sigurnosti, minicircle DNA je stekla popularnost kao nevirusni vektor za gensku terapiju, DNA cjepiva itd.
Slika 1. Struktura plazmidne DNA (pDNA) i minikružne DNA (mcDNA)
Minikružni sustavi rekombinacije DNA
Proučavana su četiri glavna rekombinacijska sustava DNA u minicikrugu in vivo, uključujući Phage λ integrazu, Phage P1 Cre rekombinazu, ParA resolvazu, PhiC31 integra se/I-SceI.
Strategija
|
Fag λ integraza
|
Phage P1 Cre rekombinaza
|
ParA rezolvaza
|
PhiC31 integra se/I-SceI
|
Mehanizam
|
Tirozin rekombinaza, koja djeluje preko proteina FIS i IHF da katalizira rekombinaciju att hibridnih mjesta
|
Tirozin rekombinaza specifična za mjesto, koja izvodi dvosmjernu rekombinaciju kada se veže na loxP mjesta
|
Serin rekombinaza, koja izvodi ireverzibilnu i jednosmjernu rekombinaciju između dva identična MRS mjesta
|
Serinska rekombinaza, koja posreduje u jednosmjernoj rekombinaciji između attP/attB veznih mjesta, dok I-SceI endonukleaza cijepa nečistoće povezane s proizvodom i nerekombinirani roditeljski plazmid
|
Značajke
|
Ovise o ekspresiji faktora domaćina FIS i IHF; intrinzična toksičnost; Preostali roditeljski plazmid i mini-plazmid
|
Preostali roditeljski plazmid i mini-plazmid
|
Visok prinos; Preostali roditeljski plazmid i mini-plazmid
|
Razgradnja roditeljskog plazmida povezana sa smanjenim prinosom
|
Yaohai Bio-Pharma nudi CDMO rješenje na jednom mjestu za Minicircle DNA
Referenca:
[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Minikružna DNK: budućnost za vektore temeljene na DNK? Trendovi Biotehnologija. Listopad 2020;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.