ДНК міні-кола (мкДНК) — це менший невірусний ДНК-вектор, отриманий із батьківської плазмідної ДНК-подібної структури. ДНК міні-кола відрізняється від звичайної плазмідної ДНК тим, що містить промотор і цікавий ген (GOI), без початку реплікації (ORI) і маркера селекції (selMark). ДНК міні-кола виробляється в бактеріях шляхом рекомбінації in vivo для видалення додаткових послідовностей (званих міні-плазмідами) з плазмідної ДНК. Завдяки своїй безпеці ДНК мінікола набула популярності як невірусний вектор для генної терапії, ДНК-вакцин тощо.
Рисунок 1. Структура плазмідної ДНК (пДНК) і мікрокільцевої ДНК (мкДНК)
Мінікільцеві системи рекомбінації ДНК
Було вивчено чотири основні системи рекомбінації ДНК у міні-кільцях in vivo, включаючи фаг λ-інтегразу, фаг P1 Cre рекомбіназу, ParA-резольвазу, PhiC31 integra se/I-SceI.
Стратегія
|
Фагова λ-інтеграза
|
Рекомбіназа Phage P1 Cre
|
Резолваза ParA
|
PhiC31 integra se/I-SceI
|
Механізм
|
Тирозин-рекомбіназа, яка функціонує через білки FIS і IHF для каталізації рекомбінації гібридних сайтів att
|
Сайт-специфічна тирозин-рекомбіназа, яка виконує двонаправлену рекомбінацію при зв’язуванні з сайтами loxP
|
Серін-рекомбіназа, яка виконує необоротну та односпрямовану рекомбінацію між двома ідентичними MRS-сайтами
|
Серинова рекомбіназа, яка опосередковує односпрямовану рекомбінацію між сайтами зв’язування attP/attB, тоді як ендонуклеаза I-SceI розщеплює пов’язані з продуктом домішки та нерекомбіновану батьківську плазміду
|
Функції
|
Залежить від експресії факторів господаря FIS і IHF; внутрішня токсичність; Залишкова батьківська плазміда та міні-плазміда
|
Залишкова батьківська плазміда та міні-плазміда
|
Висока прибутковість; Залишкова батьківська плазміда та міні-плазміда
|
Деградація батьківської плазміди пов'язана зі зниженим виходом
|
Yaohai Bio-Pharma пропонує універсальне рішення CDMO для Minicircle DNA
Посилання:
[1] Алмейда AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Мінікола ДНК: майбутнє для векторів на основі ДНК? Тенденції біотехнології. Жовтень 2020 р.;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.