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mRNA体外合成整体解决方案


mRNA(Messenger RNA),即信使RNA,是以DNA的一条链为模板转录而来,携带遗传信息并指导蛋白质的合成。mRNA疫苗是指将编码抗原的mRNA引入体内,利用宿主细胞自身的蛋白质合成机制产生抗原蛋白,进而触发机体的免疫应答,达到预防疾病的目的。

新冠疫情在全球的肆虐,促进了mRNA技术的发展,使其成为2021年《麻省理工科技评论》发布的“全球十大突破性技术”之首。也将疫苗的研发推上了新的高潮,全球的大型药企均在抓紧时间布局新冠疫苗的研发。到目前为止,被批准进入临床试验的疫苗类型主要包括:灭活疫苗、核酸疫苗、载体疫苗、亚单位疫苗、病毒样颗粒疫苗和减毒活疫苗。而核酸疫苗中的mRNA疫苗在研发和生产等方面具备显著优势,凭借其研发周期短、抗原选择范围广;安全性高;有效性高、稳定性好;生产难度低、速度快等优势,吸引了越来越多的企业进入到mRNA疫苗的研发行列。mRNA技术经过30多年的发展已日渐成熟,但要制备安全、高效、稳定的mRNA疫苗,仍然存在一些难题,比如合成与纯化足够蛋白表达量的mRNA,mRNA在体内的有效靶向递送等。

mRNA疫苗的研发与生产流程主要包括以下步骤:

1. 筛选分离目标病原体;

2. 利用NGS技术进行基因测序;

3. 筛选出对感染或复制重要的编码目标蛋白对应的基因序列(或直接提取mRNA)构建pDNA质粒;

4. 体外转录:通常使用限制性核酸内切酶线性化的pDNA质粒作为模板,酶切位点选择在质粒3’端的下游位置,随后再次使用沉淀和提取纯化线性DNA。转录过程还需要的一些酶包括:来自T7、T3或SP6噬菌体的RNA聚合酶、RNA酶抑制剂和无机焦磷酸酶(去除RNA合成过程中产生的的焦磷酸酯并竞争性地抑制转录)。最后,使用RNase-free的DNA酶消化模板DNA。

5. 对mRNA进行高度纯化;

6. 制备mRNA无菌制剂;

7. 配送给需要接种的人群。



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疫情当前,国内外许多企业和机构大量投入研发,建立mRNA疫苗新型研发平台。作为国产生物试剂优质供应商,全式金为这些企业提供一系列相关产品,助力mRNA疫苗研发。


目标抗原靶点筛选

1. TransStart® FastPfu Fly DNA Polymerase(AP231

一种用于快速PCR的热启动超高保真DNA聚合酶,该酶扩增速度更快 (6 kb/min),扩增效率更高,产量更高,保真性更高,灵敏度更高。

· 保真性是EasyTaq® DNA Polymerase的108倍。

· 扩增产物为平端,可直接克隆于pEASY®-Blunt 系列载体中。

· 基因组DNA 片段的扩增 (≤ 15 kb)。

· Plasmid DNA片段扩增 (≤ 20 kb)。

2. High Pure dNTPs(AD101)

dNTPs是PCR的重要组成,它的质量好坏严重影响PCR的保真性、特异性、扩增效率。High Pure dNTPs(AD101)是美国进口,市场上纯度较高的dNTPs,纯度在99%以上,不含DNase和RNase。


质粒及模板制备

1. EasyPure® EndoFree Plasmid MaxiPrep Kit(EM122)

利用硅胶膜离心柱特异地吸附DNA,适用于从≤500 ml LB培养基培养的大肠杆菌中高效地提取质粒DNA,可通过颜色变化识别裂解、中和是否完全,实现操作的可视化;柱上去除内毒素,操作简便快速。提取的质粒DNA适用于酶切、连接、转化、测序等实验。

2. EasyPure® EndoFree Pro Plasmid MaxiPrep Kit(EM123)

利用硅胶膜离心柱特异地吸附DNA,适用于从≤500 ml LB培养基培养的大肠杆菌中高效地提取质粒DNA,操作简单,提取速度快,DNA纯度高。提取的质粒DNA适用于酶切、连接、转化、测序等实验。

3. FlyCut® 系列内切酶

FlyCut® 系列5分钟快速内切酶,配有通用的专利性配方的特殊缓冲液,具有省时、高效(酶切效率高,无星号活性)的特点。

4. Phi29 DNA Polymerase(LP101)

由重组φ29 DNA polymerase 基因的载体,在大肠杆菌中经诱导表达、纯化而成, 分子量为74.4 kDa。具有高保真、高效率、高灵敏度、高产量的特点,用于测序、SNP基因分型、STR/微卫星分析、病毒检测和miRNA检测。


体外转录

1. T7 High Efficiency Transcription Kit(JT101)

利用T7 RNA Polymerase,以含有T7启动子的超螺旋质粒DNA或线性DNA为模板,对T7启动子下游的DNA序列进行高效转录。适用于制备长度超过6000 nt的高浓度RNA,制备的RNA可用于体外翻译、RNase保护实验、RNA剪切以及杂交探针标记等。全式金T7 RNA聚合酶转录试剂盒在每20 μl体系中,1 μg模板可以生成150-280 μg的RNA。

2. Ribonuclease Inhibitor(AI101)

在mRNA疫苗研发和生产过程需要保持mRNA的稳定性以保证疫苗高质量生产。全式金RNase抑制剂酶Ribonuclease Inhibitor是经大肠杆菌表达、纯化的人胎盘的重组蛋白,特异性地抑制RNase A、RNase B和RNase C,活性高能够显著稳定mRNA的存在。

3. DNase I (RNase-free ) (GD201)

在mRNA疫苗生产的过程中对DNA的残留控制非常严格,全式金DNase I (RNase-free )能够随机分解DNA单/双链,酶活性高,性能优。


mRNA修饰

1. mRNA Capping Kit(LC101)

本产品包含牛痘病毒加帽酶、mRNA帽结构2’-O-甲基转移酶和其他加帽反应组分,可用于对T7体外转录(JT101)产生的RNA进行5’加帽修饰,具有高效、高灵活性、操作简便等特点。反应产物为Cap1-mRNA,加帽效率可接近100%,并且帽子结构方向正确,对于mRNA的稳定、转运(出核)、翻译过程均有重要作用。

2. mRNA Poly(A) Tailing KitLA201)

本产品反应时不依赖模板的存在,催化ATP转化为AMP并依次掺入到RNA的3´ 末端,即在mRNA的3´ 端加Poly(A) 尾,提高RNA在细胞中的稳定性。本产品具有很高的加尾效率,且可平行放大体系用于在体外转录(JT101)及加帽后(LC101)mRNA 的加尾修饰,制备可用于细胞转染的RNA样品。具有高效率、高灵活性、操作简便等特点。


样品纯化

DNA纯化

1. MagicPure® Size Selection DNA BeadsEC401)

基于Solid Phase Reverse Immobilization (SPRI) 原理,采用具有独特分离作用的磁珠与缓冲液系统,适用于DNA纯化、DNA浓缩、高通量测序文库构建中DNA片段分选,使用方法可与主流文库构建试剂盒兼容。

RNA纯化

1. MagicPure® mRNA Kit (EC511)

偶联了Oligo (dT)的磁珠与带Poly(A)尾的mRNA特异结合,纯化后的mRNA纯度高,完整性好,得到的mRNA适用于RT-PCR、qRT-PCR、二代测序等。本试剂盒适用于磁棒式高通量核酸提取仪。

2. EasyPure® RNA Purification Kit (ER701)

利用硅胶膜离心柱特异地吸附RNA,纯化经DNase I处理的总RNA产物、体外转录产物、RNA标记产物、合成RNA等,能有效地去除蛋白质、有机化合物、无机盐离子等杂质,操作简便、快速。

3. MagicPure® RNA Beads (EC501)

利用独特的磁珠与缓冲液系统,特异地吸附RNA,纯化去除rRNA的RNA产物,经DNase I处理的RNA产物,纯化体外转录产物、RNA标记产物和合成RNA等。操作简便、快速。


mRNA转染

TransIntro® mRNA Transfection Reagent (FT501)

一款高性能的mRNA专用的阳离子聚合物转染试剂,可直接将mRNA传递到细胞质中进行表达,避免了转录调控作用及进入细胞核的限制,比常规DNA转染方法效率更高。该试剂毒性低,转染效率高,对常规细胞和难转染细胞均有比较好的效果,且不受血清和抗生素的影响,性能稳定。

基因测序


全式金拥有DNA文库构建、RNA文库构建、rRNA去除试剂盒、mRNA捕获试剂盒及文库扩增试剂盒等产品。

1. DNA文库构建(转座酶法/传统DNA建库法/片段化酶法)

TransNGS® Tn5 DNA Library Prep Kit for Illumina® (for 50 ng/5 ng/1 ng DNA) (KP101/KP121/KP111)

TransNGS® DNA Library Prep Kit for Illumina® (KP201)

TransNGS® Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina®(KP231)

TransNGS® Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina®(KP241)

2. RNA文库构建

TransNGS® Fast RNA-Seq Library Prep Kit for Illumina®(KP701)

TransNGS® Fast RNA-Seq Library Prep Kit for MGI®(KP801)

3. rRNA去除(人/小鼠/大鼠)

TransNGS® rRNA Depletion Kit (Human/Mouse/Rat) (KD101)

4. mRNA磁珠捕获

MagicPure® mRNA Kit(EC511)

5. 文库扩增及qPCR精确定量

TransNGS® Library Amplification SuperMix(KA101)

TransNGS® Library Quantification Kit for Illumina®(KQ101)



自动核酸提取仪


TS-32/96自动核酸提取仪是采用先进磁珠分离技术的高科技产品,具有自动化程度高,提取速度快,结果稳定,操作简便的优点。全式金作为国内知名的核酸分离纯化技术公司,可提供多种配套提取试剂盒,使仪器的使用范围最大化,成本低廉化。

mRNA疫苗是一种通用的新型平台技术,将来应用前景十分广泛,不仅仅是新冠等感染性疾病,还有望用于癌症等诸多领域。针对mRNA疫苗研发生产,全式金拥有完整的mRNA体外合成产品线,能提供一系列体外合成酶及试剂,帮助各位客户朋友们应对研发过程中各项关键技术挑战,助力开创疾病治疗的“mRNA时代”。


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