Minicircle DNA (mcDNA) er en mindre, ikke-viral DNA-vektor som er avledet fra en foreldreplasmid DNA-lignende struktur. Minicircle DNA skiller seg fra konvensjonell plasmid DNA i at det inneholder promotor og gen av interesse (GOI), uten replikasjonsoppstart (ORI) og seleksjonsmerke (selMark). Minicircle DNA produseres i bakterier gjennom in vivo-rekombinasjon for å fjerne ekstra sekvenser (kalt mini-plasmid) fra plasmid DNA. På grunn av sin sikkerhet, har minicircle DNA blitt populært som en ikke-viral vektor for geneterapi, DNA-vaksiner osv.

Figur 1. Struktur av Plasmid DNA (pDNA) og Minicircle DNA (mcDNA)
Minicircle DNA Rekombinasjonssystemer
Det finnes fire hovedsaklige minicircle DNA in vivo rekombinasjonssystemer som har blitt studert, inkludert Fag λ integrase, Fag P1 Cre rekombinase, ParA resolvase, PhiC31 integrase/I-SceI.
Strategi
|
Fag λ integrase
|
Fag P1 Cre rekombinase
|
ParA resolvase
|
PhiC31 integrase/I-SceI
|
MEKANISME
|
Tyrosinrekombinasjon, som fungerer gjennom proteinene FIS og IHF for å katalysere rekombinasjonen av att-hybridsteder
|
Stedspesifikk tyrosinrekombinasjon, som utfører en toveis-rekombinasjon ved binding til loxP-steder
|
Serinrekombinasjon, som utfører en irreversibel og énveiskurs rekombinasjon mellom to identiske MRS-steder
|
Serinrekombinasjon, som medierer énveiskurs rekombinasjon mellom attP/attB-bindingssteder, mens I-SceI-endonuklease klipper produktrelaterte impuriteter og urekombinerte foreldreplasmider
|
Funksjoner
|
Avhenger av uttrykkelsen av vertsfaktorer FIS og IHF; innbyrdes giftig; Residuelt foreldreplasmid og mini-plasmid
|
Residuelt foreldreplasmid og mini-plasmid
|
Høy avkastning; Residuelt foreldreplasmid og mini-plasmid
|
Degradasjon av foreldreplasmid forbundet med redusert avkastning
|
Yaohai Bio-Pharma Tilbyr Enestående CDMO-Løsning for Minisirkel-DNA
Referanse:
[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Minicircle DNA: The Future for DNA-Based Vectors? Trends Biotechnol. 2020 Oct;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.