質(zhì)粒DNA是一種小型的、環(huán)狀的雙鏈DNA 分子，通常存在于細(xì)菌、酵母等微生物中，獨(dú)立于宿主細(xì)胞的染色體 DNA 存在。質(zhì)粒DNA 是現(xiàn)代生物學(xué)中不可或缺的多功能工具，可推動(dòng)遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)等領(lǐng)域的進(jìn)步。隨著新技術(shù)和新方法的出現(xiàn)，質(zhì)粒 DNA 的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。

質(zhì)粒DNA結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

環(huán)狀結(jié)構(gòu)：質(zhì)粒 DNA 通常呈閉合環(huán)狀，少數(shù)為線性。

小型分子：大小范圍從幾千堿基對(duì)（bp）到數(shù)十萬(wàn)堿基對(duì)不等。

自主復(fù)制：質(zhì)粒DNA攜帶復(fù)制起點(diǎn)（origin of replication, ori），可以在宿主細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立復(fù)制。

可攜帶基因：質(zhì)粒可以攜帶額外的基因，如抗生素抗性基因、熒光蛋白基因等，用于篩選或功能研究。

質(zhì)粒DNA 在不同應(yīng)用中的質(zhì)量要求有哪些？

質(zhì)粒DNA 廣泛用于各種應(yīng)用，每種應(yīng)用都有不同的純度和質(zhì)量要求。質(zhì)粒在用于研究、細(xì)胞轉(zhuǎn)染及臨床試驗(yàn)時(shí)，其超螺旋 DNA 比例和內(nèi)毒素含量要求各不相同。

? 研究級(jí)質(zhì)粒DNA

應(yīng)用：適用于一般分子生物學(xué)研究，包括克隆、PCR、體外轉(zhuǎn)錄、細(xì)菌轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)。

純度：A260/A280 比率為 1.8-2.0，有效控制蛋白質(zhì)污染；A260/A230 > 2.0，確保無(wú)鹽類及有機(jī)溶劑殘留。

超螺旋比例：無(wú)嚴(yán)格限制，但為保證質(zhì)粒的穩(wěn)定性和表達(dá)效率，建議超螺旋比例> 70%。

內(nèi)毒素水平：通常要求內(nèi)毒素濃度低于0.1-10 EU/μg DNA，具體限值需根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型和靈敏度確定。

? 轉(zhuǎn)染級(jí)質(zhì)粒DNA

應(yīng)用：用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞的瞬時(shí)或穩(wěn)定轉(zhuǎn)染，適用于蛋白質(zhì)表達(dá)、CRISPR基因組編輯或病毒包裝。

純度：高純度，A260/A280比率為1.8-2.0，A260/A230 > 2.0，確保RNA、蛋白質(zhì)和鹽污染最小。

超螺旋比例：優(yōu)選超螺旋比例≥80%的質(zhì)粒，較高的超螺旋比例有助于提高轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性。

內(nèi)毒素水平：內(nèi)毒素水平通常要求小于0.1 EU/μg，某些高靈敏度應(yīng)用甚至要求更低（如≤0.005 EU/μg）。內(nèi)毒素濃度過(guò)高會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng)，降低轉(zhuǎn)染效率。

GMP 級(jí)/臨床級(jí)質(zhì)粒 DNA

應(yīng)用：用于基因治療、疫苗生產(chǎn)、CAR-T 細(xì)胞治療及臨床試驗(yàn)，需嚴(yán)格符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（GMP）要求。

純度：超純質(zhì)粒，A260/A280 比率為 1.8-2.0，A260/A230 > 2.0，確保無(wú)蛋白質(zhì)、RNA、鹽類及有機(jī)溶劑殘留。

超螺旋比例：≥90%，高超螺旋比例可提高質(zhì)粒在治療應(yīng)用中的穩(wěn)定性和功能性。

內(nèi)毒素水平：<0.1 EU/μg，部分高靈敏度應(yīng)用要求 <0.01 EU/μg，以滿足臨床安全性和有效性要求。

案例研究：質(zhì)粒DNA 的應(yīng)用

在科研探索中，精準(zhǔn)可靠的技術(shù)支持合作伙伴是取得突破性成果的關(guān)鍵之一。我們非常榮幸與您分享由泓迅生物（Synbio Technologies）提供的質(zhì)粒DNA制備服務(wù)助力的研究成果。

2024年9月12日，中國(guó)藥科大學(xué)戴岳教授和夏玉鳳教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在《FASEB Journal》上發(fā)表重要研究成果。

文獻(xiàn)名稱：Bergenin, the main active ingredient of Bergenia purpurascens, attenuates Th17 cell differentiation by downregulating fatty acid synthesis

發(fā)表期刊：《FASEB Journal》

影響因子：14.7

合作單位：中國(guó)藥科大學(xué) 

泓迅提供的服務(wù)內(nèi)容：質(zhì)粒制備 

主要內(nèi)容：

Bergenin是藥用植物Bergenia purpurascens的主要活性成分，長(zhǎng)期以來(lái)被用于治療多種Th17細(xì)胞相關(guān)疾病，如變應(yīng)性氣道炎癥和結(jié)腸炎。該研究從細(xì)胞代謝的角度揭示Bergenin阻礙Th17細(xì)胞反應(yīng)的潛在機(jī)制。在體外實(shí)驗(yàn)中，Bergenin治療降低了小鼠初始CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生Th17細(xì)胞的數(shù)量。其機(jī)制在于巖白菜素可通過(guò)限制組蛋白H3K27 在 SREBP1 啟動(dòng)子區(qū)的乙酰化水平，進(jìn)而下調(diào)關(guān)鍵脂質(zhì)代謝調(diào)控因子 SREBP1 的表達(dá)，從而抑制脂肪酸的合成，阻礙 Th17 細(xì)胞的正常分化。此外，該研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Bergenin 可直接與 SIRT1 相互作用并激活其功能，而 SIRT1 的活化在抑制 FAS 和 Th17 細(xì)胞分化中起到了至關(guān)重要的作用。最后該研究團(tuán)隊(duì)在葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠模型中驗(yàn)證了 Bergenin 的治療潛力，表明其通過(guò) SIRT1 依賴性途徑有效抑制了 Th17 細(xì)胞的響應(yīng)，為未來(lái) Th17 相關(guān)疾病的治療提供了新的思路。

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.11.014

我們?yōu)樵撗芯繄F(tuán)隊(duì)提供了SREBP1相關(guān)的質(zhì)粒，協(xié)助研究者進(jìn)行基因功能的驗(yàn)證，助力于相關(guān)的機(jī)制機(jī)理的研究分析。

同年11月26日，該研究團(tuán)隊(duì)在《Advanced Pharmaceutical Sciences and Biotechnology》上也發(fā)表一項(xiàng)重要研究成果。

文獻(xiàn)名稱：Facilitation of mucosal healing by estrogen receptor β in ulcerative colitis through suppression of branched-chain amino acid transport and subsequent triggering of autophagy in colonic epithelial cells

發(fā)表期刊：《Advanced Pharmaceutical Sciences and Biotechnology》

影響因子：4.4

合作單位：中國(guó)藥科大學(xué) 

泓迅提供的服務(wù)內(nèi)容：質(zhì)粒制備

主要內(nèi)容：該研究首次揭示了雌激素受體β（ERβ）在結(jié)腸上皮細(xì)胞中的激活程度與潰瘍性結(jié)腸炎（UC）患者粘膜愈合之間存在正相關(guān)關(guān)系。研究表明，ERβ的激活促進(jìn)了結(jié)腸上皮細(xì)胞的自噬過(guò)程，抑制了分支鏈氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)，從而激活了焦點(diǎn)黏附激酶（FAK），加速了上皮細(xì)胞的遷移和粘膜愈合。此外，ERβ?/?小鼠的潰瘍性結(jié)腸炎模型顯示其愈合能力較野生型小鼠顯著受損，進(jìn)一步證實(shí)了ERβ在腸道修復(fù)中的關(guān)鍵作用。研究還發(fā)現(xiàn)，ERβ激動(dòng)劑與常用的UC治療藥物5-氨基水楊酸（5-ASA）的聯(lián)用，可以增強(qiáng)其抗結(jié)腸炎的效果，為潰瘍性結(jié)腸炎的治療提供了新的思路。

文獻(xiàn)鏈接https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.11.014

我們?yōu)樵撗芯繄F(tuán)隊(duì)提供了paxillin-pmCherry和pmCherry-EGFP-Light chain 3 (LC3)質(zhì)粒，助力研究者在活細(xì)胞中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并分析焦點(diǎn)粘附轉(zhuǎn)運(yùn)的情況。在Focal adhesion turnover assay實(shí)驗(yàn)中，主要通過(guò)使用帶有熒光標(biāo)記的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞，結(jié)合LMS800共聚焦熒光顯微鏡對(duì)細(xì)胞的粘附點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤和成像。該實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)是觀察焦點(diǎn)黏附點(diǎn)（focal adhesion, FA）在細(xì)胞遷移過(guò)程中如何組裝與解體。該質(zhì)粒在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用可以使研究人員直觀地觀察焦點(diǎn)黏附點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化，這為揭示ERβ在結(jié)腸粘膜修復(fù)中的機(jī)制提供了有力支持。

通過(guò)這兩篇文獻(xiàn)我們可以了解到，質(zhì)粒DNA不僅可以用于基因功能的驗(yàn)證，對(duì)代謝機(jī)理的研究，帶熒光的融合蛋白質(zhì)粒構(gòu)建還可以用于活細(xì)胞中的定位和觀測(cè)。此外，豐富的質(zhì)粒載體還可以用于蛋白的表達(dá)，穩(wěn)轉(zhuǎn)株/工程菌的構(gòu)建，病毒包裝，mRNA的合成和疫苗研發(fā)，以及用于細(xì)胞基因治療等多個(gè)領(lǐng)域。

我們相信，文獻(xiàn)的突破性研究不僅為潰瘍性結(jié)腸炎治療提供了新的視角，也能為您的科研工作帶來(lái)新的啟發(fā)。泓迅生物會(huì)繼續(xù)致力于為全球科研工作者提供領(lǐng)先的基因合成和合成生物學(xué)等服務(wù)，助力科學(xué)突破。

泓迅生物讓科研更高效，讓突破更快速

泓迅生物致力于為全球科研人員提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)與DNA解決方案，推動(dòng)生物技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展。服務(wù)涵蓋序列AI設(shè)計(jì)、引物/探針合成、基因合成、RNA合成、文庫(kù)合成、多肽合成、DNA測(cè)序、重組抗體及蛋白表達(dá)、病毒包裝、基因編輯等。我們已為生命科學(xué)研究、合成生物學(xué)開(kāi)發(fā)、抗體藥物篩選、疫苗研發(fā)、分子育種及DNA信息儲(chǔ)存等領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的支持。

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