مهندسی RNA حلقوی به منظور ترجمه قوی و پایدار در سلول‌‎های یوکاریوتی

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری

چکیده

RNA پیامرسان (mRNA) پتانسیل گسترده ای برای استفاده در سیستم های بیولوژیکی دارد. با این حال ، یک محدودیت اساسی در استفاده از آن ، نیمه عمر نسبتاً کوتاه آن در سیستم های بیولوژیکی است. در اینجا ما RNA حلقوی (circRNA) اگزوژنی (با منشا خارجی) را توسعه دادیم تا مدت زمان بیان پروتئین از RNA یی با طول کامل را، افزایش دهیم. نخست ، ما یک اینترون خود پیرایشگر (self-splicing intron) را طوری طراحی کردیم تا به وسیله یک طراحی منطقی (rationally designing) به کمک توالی های موجود که به نحو موثری اسپلایسینگ کمک میکنند ، در شرایط آزمایشگاهی (in vitro)، دامنه گسترده ای از توالی های با طول تا 5kb را، حلقوی سازد. در ادامه ترجمه پروتئین کاربردی از این circRNAها را در سلولهای یوکاریوتیک به حداکثر می رسانیم و در خواهیم یافت که circRNAهای مهندسی شده که به وسیله کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا تخلیص شده‌اند کیفیت بالای تولید پروتئین را از نظر مقدار پروتئین تولید شده وهمچنین پایداری تولید پروتئین، ارائه می دهند. این یکی اولین مطالعاتی است که از circRNA اگزوژن برای بیان قوی و پایدار پروتئین در سلولهای یوکاریوتی استفاده کرده است و نشان داده که circRNA، جایگزین مناسب برای mRNA های خطی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Engineering circular RNA for potent and stable translation in eukaryotic cells

نویسندگان [English]

  • Orod Ghavimi
  • Saeed Aminzadeh
National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology
چکیده [English]

Messenger RNA (mRNA) has broad potential for application in biological systems. However, one fundamental limitation to its use is its relatively short half-life in biological systems. Here we develop exogenous circular RNA (circRNA) to extend the duration of protein expression from full-length RNA messages. First, we engineer a self-splicing intron to efficiently circularize a wide range of RNAs up to 5 kb in length in vitro by rationally designing ubiquitous accessory sequences that aid in splicing. We maximize translation of functional protein from these circRNAs in eukaryotic cells, and we find that engineered circRNA purified by high performance liquid chromatography displays exceptional protein production qualities in terms of both quantity of protein produced and stability of production. This study pioneers the use of exogenous circRNA for robust and stable protein expression in eukaryotic cells and demonstrates that circRNA is a promising alternative to linear mRNA.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Circular RNA
  • Stable translation
  • Eukaryotic cells

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 07 تیر 1400
  • تاریخ دریافت: 15 اسفند 1399
  • تاریخ بازنگری: 26 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 06 اردیبهشت 1400