一种脱氧核酶及检测mRNA加帽率的方法与流程

专利2025-03-04  11


本发明涉及生物,具体涉及一种脱氧核酶及检测mrna加帽率的方法。


背景技术:

1、核糖核酸(rna)是所有生物遗传信息传递中重要的大分子,同时在生物体内也扮演着多种多样的调控角色,近年来rna研究已成为生物学研究中最热门的领域之一。例如,基于mrna的治疗方法,在实际应用中较为精准且可用于个体化治疗,与在患者体内产生治疗性蛋白相比,可避免复杂的生产问题;mrna作为药物,相比基因治疗这种改变dna产生永久不可逆效果的方法,副作用也小得多。因此,mrna治疗已逐渐成为最热门的药物研究方向之一,有望成为应对多种疾病的有效方法,具有良好的发展前景。

2、有效的mrna治疗需要将mrna有效递送至患者体内,并在体内有效合成相应的蛋白质。为了优化mrna递送和体内蛋白生成,通常在构建体的5′端需要进行适当的加帽,以防止mrna降解同时促进蛋白翻译。因此,加帽效率的有效检测至关重要。最早的加帽检测方法是利用放射性同位素标记帽子结构,然后进行定性或定量的分析。放射性标记的方法灵敏度高,但需要使用同位素,具有一定的安全隐患和同位素污染风险,需要特殊防护手段,不容易推广,因而研究人员也开始研发不依赖同位素标记的检测方法。

3、cn114894916a公开了一种定量检测rna加帽率的方法,根据待检测rna序列设计脱氧核酶,利用所述脱氧核酶切割待检测rna分子,检测切割后的待检测rna的分子量以及相对比例,测定加帽效率。脱氧核酶是具有催化活性的单链dna分子。一个众所周知的脱氧核酶家族是“10-23”脱氧核酶(dnazyme(10-23)),它通过催化活性特异性识别、互补结合和切割rna分子的靶序列,从而失去或降低被切割的rna分子的活性。dnazyme(10-23)有一个15个核苷酸的核心催化结构域,两侧是两个底物结合结构域(i和ii)。根据watson-crick规则,10-23dnazyme通过底物结合域i和ii通过碱基配对与rna底物结合。利用脱氧核酶切割待测rna,通过测定其分子量来判断是否加帽成功,并可通过计算不同分子量的丰度定量测定rna加帽效率。该方法灵敏度高,同时无需使用放射性标记,无需担忧放射性污染。然而,该已有方法并没有对dnazyme(10-23)进行进一步优化和筛选,实际使用中常会遇到切割效率低下的情况。还有些方法中使用了rnaseh进行切割,但rnaseh的定点切割对目标序列有更严格的要求,通用性较差。另外还有些方法使用基于rna的核酶(ribozyme),但相对于dnazyme,ribozyme和蛋白类核酸酶(如rnaseh)均更不稳定,制备成本远高于dnazyme,且易引入其他杂质,如ribozyme易发生降解导致无效rna小片段杂质的产生,rnaseh制备过程中则常含有其他非特异性核酸酶残留。另外,该类基于质谱的方法均需要采用ehplc-ms或lc-ms等昂贵设备对切割后的rna进行检测,其使用和维护的成本均非常高。因而,如何设计出操作更简单、成本更低的检测方法,仍然是本领域亟待解决的问题。

4、本文引用的所有文章和参考文献的内容通过引用整体并入本文。


技术实现思路

1、在一方面,本文提供了一种检测rna加帽效率的方法,包括如下步骤:

2、1)采用脱氧核酶dnazyme(10-23)处理所述rna,生成带有帽结构的rna片段以及不带有所述帽结构的对应rna片段;以及

3、2)检测所述带有帽结构的rna片段和所述对应rna片段之间的比例关系,以确定所述加帽效率,

4、其中所述脱氧核酶dnazyme(10-23)的两结合臂长度独立地选自11、12、13、14和15nt。

5、在一些实施方案中,所述rna为mrna。

6、在一些实施方案中,所述脱氧核酶dnazyme(10-23)的两结合臂长度相等。

7、在一些实施方案中,所述rna片段的长度为26nt。

8、在一些实施方案中,通过分子量差异来确定所述rna片段是否带有所述帽结构。

9、在一些实施方案中,通过毛细管电泳来确定所述比例关系。

10、在一些实施方案中,所述帽结构位于所述rna的5′端。

11、在一些实施方案中,所述帽结构选自cap o、cap i和cap ii型结构。

12、在一些实施方案中,所述mrna包括seq id no:1所示序列,所述脱氧核酶dnazyme(10-23)包括seq id no:7、8、9、10和11中任一项所示序列。

13、在一些实施方案中,步骤1)包括将所述rna与所述脱氧核酶dnazyme(10-23)混合后于85℃预变性1min,随后37℃反应3h。

14、在一方面,本文提供了一种脱氧核酶dnazyme(10-23),其包括seq id no:7、8、9、10和11中任一项所示序列。

15、在一方面,本文提供了一种mrna加帽效率检测盒,其包括上述脱氧核酶dnazyme(10-23)。



技术特征:

1.一种毛细管电泳检测rna加帽效率的方法,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其中所述rna为mrna。

3.如权利要求1所述的方法,其中通过分子量差异来确定所述rna片段是否带有所述帽结构。

4.如权利要求1所述的方法,其中所述帽结构位于所述rna的5′端。

5.如权利要求1所述的方法,其中所述帽结构选自cap o、cap i和cap ii型结构。


技术总结
本文提供了一种检测RNA加帽效率的方法,包括如下步骤:1)采用脱氧核酶DNAzyme(10‑23)处理所述RNA,生成带有帽结构的RNA片段以及不带有所述帽结构的对应RNA片段;以及2)检测所述带有帽结构的RNA片段和所述对应RNA片段之间的比例关系,以确定所述加帽效率,其中所述脱氧核酶DNAzyme(10‑23)的两结合臂长度独立地选自11、12、13、14和15nt。本文还提供了上述脱氧核酶DNAzyme(10‑23)以及包括上述脱氧核酶DNAzyme(10‑23)的RNA加帽效率检测试剂盒。

技术研发人员:孙秀莲,赵晟,孙叶
受保护的技术使用者:南京鸿明生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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