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干货 | 你对“全能选手”DNase I 了解多少？

作者：翌圣生物科技（上海）股份有限公司 2022-04-18T16:11 (访问量:5495)

干货 | 你对“全能选手”DNase I 了解多少？

脱氧核糖核酸酶I（Deoxyribonuclease I, DNase I），是一种可以消化单链或双链DNA的非特异性核酸内切酶。它能够水解磷酸二酯键，产生含有5'-磷酸基团和3'-OH基团的单脱氧核苷酸和寡脱氧核苷酸。DNase I最佳的工作pH范围是7-8，其活性依赖于Ca2+，并可被二价金属离子如Mn2+，Mg2+，Zn2+等激活。在Mg2+存在条件下，DNase I 随机剪切双链DNA的任意位点；Mn2+存在条件下，DNase I可在同一位点剪切DNA双链，形成平末端，或1-2个核苷酸突出的粘末端。

1649842828286774.png

图1：DNase I在Mg2+以及Mn2+存在下可切割dsDNA原理图

常见的DNase I主要从牛胰腺中纯化或为重组酶。与从牛胰腺中纯化的DNase I相比，重组酶来源的内源性RNase水平相对较低或者能够制备成无RNase产品形式，更适合对RNase敏感的应用，如从RNA样品中去除DNA。

DNase I 的应用


提到应用，DNase I除了大家熟知的用于维护RNA完整性相关实验，如提取不含DNA的RNA，反转录前制备无gDNA的RNA模板以及体外转录后降解DNA模板外，还可用于rRNA去除中消化DNA探针，缺口平移进行DNA标记，足迹法分析DNA-蛋白质相互作用，生成随机的DNA文库，减少细胞裂解物或蛋白提取物的粘性，在细胞培养过程中作为添加物来消化细胞间的粘连，在细胞凋亡TUNEL检测中部分剪切基因组DNA作为阳性对照等。综上所述，DNase I几乎可用于任何需要酶切DNA的应用中。下面小编简单介绍几种常见的应用。

“

RNA提取或反转录前去除gDNA


RNA作为实验室常研究的样本，其质量的高低很大程度上会直接影响实验数据的质量。一般在RNA提取过程中无法完全避免gDNA残留，因此，在进行具有挑战性的下游应用（例如mRNA表达量分析，转录组分析等）之前，通常建议对RNA样本进行DNase I处理，消化残留的gDNA。消化gDNA步骤可以在RNA提取期间、RNA提取后或者RNA反转录之前进行。

表1：RNA提取或反转录前去除DNA相关产品列表
定位
产品名称
翌圣货号
RNA提取试剂
TRIeasyTM 总RNA提取试剂（同Trizol）
10606ES
MolPure® Cell/Tissue Total RNA Kit 细胞/组织总RNA提取试剂盒
19221ES
MolPure® Plant Plus RNA Kit 多糖多酚植物RNA提取试剂盒
19292ES
MolPure® Viral DNA/RNA Kit 病毒DNA/RNA提取试剂盒
19321ES
gDNA去除
Recombinant DNase I (RNase-free)
10325ES
反转录试剂
Hifair® Ⅲ1st Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR (gDNA digester plus)
11141ES
定量试剂
Hieff UNICON® Universal Blue qPCR SYBR Master Mix
11184ES

“

体外转录去除模板DNA


体外转录（IVT）主要是以DNA为模板，加上对应的底物和缓冲液通过体外转录得到RNA。在体外转录实验中，常用T7，T3，SP6等RNA聚合酶进行RNA合成，合成后的RNA可能会有DNA残留，消除DNA残留有利于下游实验的开展。如在mRNA疫苗开发阶段，残留的去除是关键的步骤，可以减少下游纯化难度并增加产品的纯度。通常使用Recombinant DNase I (RNase-free) 去除模板DNA。
1649842855984859.png
图2：线性化质粒为模板体外转录过程

表2：mRNA合成相关产品列表
mRNA合成流程
产品名称
货号
模板制备
Hieff Canace® Plus High-Fidelity DNA Polymerase高保真酶
10148ES
Hieff Clone® Universal One Step Cloning Kit 无缝克隆试剂盒
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