Minicircle DNA (mcDNA) là một vector DNA nhỏ hơn, không phải virus, được chiết xuất từ cấu trúc giống như DNA plasmid ban đầu. Minicircle DNA khác với plasmid DNA thông thường ở chỗ nó chỉ chứa promotor và gen đích (GOI), mà không có điểm bắt đầu nhân bản (ORI) và dấu chọn (selMark). Minicircle DNA được sản xuất trong vi khuẩn thông qua tái tổ hợp in vivo để loại bỏ các chuỗi dư thừa (được gọi là mini-plasmid) từ DNA plasmid. Do tính an toàn của nó, minicircle DNA đã trở nên phổ biến như một vector không phải virus cho liệu pháp gen, vắc-xin DNA, v.v.

Hình 1. Cấu trúc của DNA Plasmid (pDNA) và Minicircle DNA (mcDNA)
Hệ thống Tái tổ hợp Minicircle DNA
Có bốn hệ thống tái tổ hợp in vivo chính của minicircle DNA đã được nghiên cứu, bao gồm integrase Phage λ, enzyme Cre recombinase của Phage P1, ParA resolvase, PhiC31 integra se/I-SceI.
Chiến lược
|
Integrase Phage λ
|
Enzyme Cre recombinase của Phage P1
|
ParA resolvase
|
PhiC31 integra se/I-SceI
|
Cơ chế
|
Tyrosine recombinase, hoạt động thông qua các protein FIS và IHF để xúc tác sự tái tổ hợp của các vị trí hybrid att
|
Tyrosine recombinase đặc hiệu, thực hiện tái tổ hợp hai chiều khi gắn vào các vị trí loxP
|
Serine recombinase, thực hiện tái tổ hợp không thể đảo ngược và đơn hướng giữa hai vị trí MRS giống hệt nhau
|
Serine recombinase, trung gian tái tổ hợp đơn hướng giữa các vị trí kết hợp attP/attB, trong khi endonuclease I-SceI cắt các tạp chất sản phẩm liên quan và plasmid gốc chưa tái tổ hợp
|
Đặc điểm
|
Phụ thuộc vào biểu hiện của các yếu tố chủ FIS và IHF; độc tính nội tại; Plasmid gốc và mini-plasmid còn sót lại
|
Plasmid gốc và mini-plasmid còn sót lại
|
Hiệu suất cao; Plasmid gốc và mini-plasmid còn sót lại
|
Sự phân hủy của plasmid gốc làm giảm hiệu suất
|
Yaohai Bio-Pharma Cung Cấp Giải Pháp CDMO Trọn Gói cho DNA Minicircle
Tham khảo:
[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Minicircle DNA: Tương lai của các vector dựa trên DNA? Trends Biotechnol. 2020 Oct;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.