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环状mRNA(circRNA)的制备流程为:通过体外转录(IVT)反应得到线性RNA前体;在GTP的催化下,线性RNA发生自剪接环化,得到circRNA。 IVT是一种依赖于DNA模板的过程,常用的IVT模板类型是线性化质粒DNA或PCR产物。
质粒DNA模板的必要元件包括启动子序列、目标mRNA序列和线性化酶切位点。
启动子序列:DNA序列中的启动子序列RNA聚合酶(RNAP)识别后,在RNAP作用下将DNA转录为RNA。来源于T7噬菌体的T7 RNA聚合酶具有较高的特异性和RNA合成活性,是最常用的RNA聚合酶。
线性化酶切位点:使用限制性内切酶在目标基因的下游进行切割,能够避免RNA聚合酶的过度转录。IIS型限制性内切酶是理想的线性化内切酶,能够确保polyA的完整性,且不留下多余的核苷酸。
线性RNA前体序列:含目标circRNA序列与RNA辅助环化元件。
PCR产物也是IVT RNA的常用模板,其关键组成元件包括启动子序列、以及与目标mRNA对应的模板序列。启动子序列的设计策略与质粒DNA模板一致。