IVT mRNA·saRNA 연구에서 dsRNA Impurity가 중요한 이유

R&D Mate RNA QC Guide

IVT mRNA·saRNA 연구에서
dsRNA Impurity가 중요한 이유

RNA의 길이가 맞는 것만으로 충분할까요?
IVT RNA 연구에서 확인해야 할 또 하나의 QC 항목, dsRNA를 알아봅니다.

mRNA나 self-amplifying RNA(saRNA)를 in vitro transcription(IVT)으로 합성하면 원하는 single-stranded RNA만 생성되는 것은 아닙니다.

반응 과정에서 다양한 RNA byproduct가 함께 생성될 수 있으며, 그중 대표적인 것이 double-stranded RNA(dsRNA)입니다.

RNA QC에서는 서로 다른 두 가지 질문을 구분해야 합니다.
① 내가 만든 RNA가 원하는 길이인가?
→ RNA Ladder + electrophoresis
② IVT 과정에서 생성된 dsRNA impurity는 얼마나 존재하는가?
→ dsRNA-specific assay

dsRNA Impurity란 무엇일까요?

IVT에서는 DNA template와 RNA polymerase를 이용해 원하는 RNA transcript를 생산합니다.

하지만 transcription 과정에서 의도하지 않은 RNA strand가 만들어지거나 RNA가 서로 상보적으로 결합하면서 double-stranded RNA 형태의 byproduct가 형성될 수 있습니다.

DNA Template
↓
In Vitro Transcription
↓
Desired RNA
Intended transcript
Unwanted Byproducts
dsRNA · Short RNA · Other species

왜 dsRNA를 확인해야 할까요?

세포는 double-stranded RNA를 바이러스 감염과 관련된 molecular pattern으로 인식할 수 있습니다.

따라서 IVT RNA preparation에 존재하는 dsRNA는 여러 innate immune sensing pathway와 연결될 수 있습니다.

INNATE IMMUNE SENSING

dsRNA Recognition

dsRNA는 TLR3, RIG-I, MDA5 등의 RNA sensing pathway와 관련될 수 있습니다.

TRANSLATION

Protein Expression

dsRNA-dependent response는 RNA translation efficiency에 영향을 줄 수 있습니다.

PROCESS DEVELOPMENT

Purification Comparison

정제 전후 dsRNA 수준을 비교하면 RNA purification workflow를 평가하는 데 활용할 수 있습니다.

RNA Ladder와 dsRNA ELISA는 무엇이 다를까요?

QC 질문 분석 방법 확인 항목
RNA 크기가 맞는가? RNA Ladder Size / migration
RNA가 온전한가? Electrophoresis Band pattern / degradation
dsRNA가 얼마나 존재하는가? J2-based dsRNA ELISA Quantitative dsRNA impurity

즉 RNA Ladder와 dsRNA ELISA는 서로 대체하는 방법이 아니라 서로 다른 QC 질문에 답하는 complementary tool입니다.

J2 Antibody란?

J2 clone은 double-stranded RNA를 인식하는 monoclonal antibody로, dsRNA 연구에서 널리 사용되는 detection tool 중 하나입니다.

일반적으로 J2 antibody는 dot blot 등의 방법에도 활용할 수 있지만, sample 간 dsRNA 수준을 보다 정량적으로 비교하려면 standard curve 기반 ELISA를 사용할 수 있습니다.

FEATURED RNA QC SOLUTION

Double-Stranded RNA (dsRNA) ELISA Kit

J2-based · Cat. C13005-K01

J2 기반 double-antibody sandwich ELISA를 이용해 sample 내 dsRNA를 정량적으로 측정하는 research-use assay입니다.

Detection
Double-stranded RNA
Method
Sandwich ELISA
Readout
OD 450 nm
Result
Standard curve-based quantification

J2 Dot Blot과 dsRNA ELISA, 어떻게 다를까요?

J2 ANTIBODY

Dot Blot

  • dsRNA 존재 확인
  • Sample 간 상대적 비교
  • 간단한 screening
J2-BASED ELISA

Quantitative ELISA

  • Standard curve 사용
  • 정량적인 dsRNA 비교
  • 다수 sample 분석
  • Process optimization 연구

RNA Purification 전후를 비교해볼 수 있습니다.

dsRNA analysis의 유용한 활용 방법 중 하나는 purification 전후 sample을 비교하는 것입니다.

IVT Reaction
↓
Pre-Purification Sample
dsRNA Measurement
↓
RNA Purification
↓
Post-Purification Sample
dsRNA Measurement

이를 통해 서로 다른 purification condition이나 process를 비교하는 연구용 QC workflow를 구성할 수 있습니다.

Long RNA / mRNA / saRNA QC를 하나의 workflow로 보면

① IVT RNA Production
↓
② RNA Purification
↓
③ Size & Integrity QC
6K / 9K / 12K / 15K RNA Ladder
↓
④ dsRNA Impurity QC
J2-based dsRNA ELISA
↓
⑤ Downstream Research
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