2022/10/17 / 公司活动及新闻
超螺旋质粒结果分析和解读
超螺旋质粒结果分析和解读
2022/10/17
质粒作为一种简单易用的基因介质,广泛应用于生物医学行业的探索和生产中。我们对质粒质量的两个重要指标有了初步的了解:质粒形态和内毒素水平。我们将进一步探讨质粒的形态检验,特别是超螺旋质粒的分析。
研究发现,标准质粒DNA有三种基本结构:超螺旋:(Supercoiled,简称SC),线性(Linear)和开环(opencircular,简称OC),这三种质粒有多种聚合形式(或称为oligomericforms[1],multimerformation或concatemer[2-3]等。超螺旋被认为是一种质粒形态,可以最有效地提高转染效率和目的基因表达。在基因治疗和DNA在疫苗研究中,明确规定了药用质粒的超螺旋含量(FDA:>80%,NMPA:≥90%,SMPA:>85%)。
检查超螺旋质粒的方法有很多,比如琼脂糖凝胶电泳。(agarosegelelectrophoresis,简称AGE),毛细管凝胶电泳(Capillarygelelectrophoresis,简称CGE)和HPLC(质粒提取及检验规则,GB/T40170-2021)。AGE它是一种应用广泛、速度快、对实验条件要求低的分析方法。AGE在分析过程中,不同构型的相同质粒具有不同的电泳迁移率,即电泳后看到的不同条带。然而,大量试验表明,超螺旋二聚体通常与开环混合,因此仅通过单个质粒电泳图对不同条带进行定性和定量是不准确的[1]。
因此Azenta建立了一套高效的超螺旋质粒AGE分析方法:使用具有特殊功能的核酸酶(具有双链)DNA核酸外切酶活性和单链特异性DNA核酸内切酶活性可降解基因组、线性和环状颗粒,但不能降解超螺旋双链DNA)对于质粒的处理,开环和线性带将被消化,只留下超螺旋带。与未经处理的质粒相比,可以简单快速地判断超螺旋带的位置和比例,即对质粒中超螺旋构型的质粒进行定性和定量。
1.超螺旋质粒的定性和定量分析
AGE分析(AGE方法参考J.Sambrook方法[4]:1000)ng核酸酶酶切割100ng质粒和适当DNAMarker进行AGE分析。
2.超螺旋多聚体分析
若要进一步确定质粒多聚体,可采用一些限制性内切酶单切试验[1,5]。
一些限制性内部切割酶单切割试验:取质粒进行限制性内部切割酶单切割,因为超螺旋单个质粒只有一个酶切割点,而超螺旋二聚体或多聚体有两个或多个相同的酶切割点。随着酶量的增加和反应时间的增加,质粒单酶切割时会出现一种现象:当酶量很小时,超螺旋二聚体或多聚体中只有一个酶切割点被切割,然后在电泳图中可以看到线性大小的两倍或几倍。当酶量增加或反应时间增加时,超螺旋二聚体或多聚体的两个或多个酶切割点被切割。此时,电泳图中只能看到质粒大小的条带。通过这种方法,可以确定质粒多聚体的电泳图位置。
取3个EP管,向每个EP在管道中添加相等质粒,但添加不同量的限制性内切酶(0.01U,0.1U,1U),在这种酶推荐的温度和时间环境下进行反应。