在生命活动的精密调控网络中,核酸酶犹如一位“分子剪刀手”,扮演着不可或缺的核心角色。作为一类能够催化核酸(DNA或RNA)水解断裂的酶类分子,它广泛存在于原核生物、真核生物乃至病毒等各类生命体中,是维持基因组稳定性与核酸代谢平衡的关键执行者。从细胞分裂时的DNA修复、基因重组,到mRNA的降解与周转,再到抵御外源核酸入侵的免疫防御,核酸酶的身影贯穿于遗传信息传递、表达调控及生命稳态维持的全过程。
图1. 部分核酸酶作用示意图
随着分子生物学技术的飞速发展,核酸酶的应用早已突破基础生命科学研究的边界。无论是揭示生命奥秘的实验室,还是守护人类健康的医疗前线,核酸酶都凭借其独特的分子切割特性,成为连接基础研究与产业应用的重要桥梁。作为分子酶领域的专业生产商,翌圣已打造出一系列高纯度、高活性的核酸酶产品,为科研与产业应用提供坚实支撑。
一秒分清两类核心核酸酶
从作用机制来看,核酸酶可分为核酸外切酶与核酸内切酶,二者在实验中各司其职:
核酸外切酶
核酸外切酶如同“逐段裁剪的工匠”,需依赖核酸链的游离末端,主要从5'端或3'端逐次水解核苷酸,将核酸逐步降解为单个核苷酸或寡核苷酸片段,常用于核酸降解回收、测序前纯化等场景。
核酸内切酶则像“精准定点的剪刀”,无需依赖末端结构,可识别核酸链内部特定序列或结构并直接切割,在基因编辑、病原体检测等精准操作中不可或缺。
表1和表2分别整理了翌圣核酸内切酶(限制性核酸内切酶详见:打破进口依赖!翌圣限制性内切酶,开启科研新篇!)和核酸外切酶的核心特性及应用场景,助您快速匹配实验需求。
表1.翌圣核酸内切酶选择指南
产品名称 |
产品货号 |
特性 |
典型应用 |
DNase I |
Mg²⁺/Mn²⁺存在下随机切割DNA |
RNA提取过程中的基因组DNA去除、反转录前的基因组DNA清除、体外转录后模板DNA的消化、RNA建库过程中rRNA去除、缺口平移法进行DNA标记、DNase I足迹法分析实验 |
|
Thermolabile dsDNase |
特异性切割双链DNA为小片段 |
反转录前的基因组DNA清除 |
|
Micrococcal Nuclease |
降解单链、双链、线状、环状等多种形式的DNA或RNA |
染色质免疫沉淀实验 |
|
UltraNuclease |
广谱核酸酶,可在链内任意核苷酸间进行切割,将核酸完全消化成2-5个碱基长度的5'-单磷酸寡核苷酸 |
在病毒纯化、疫苗生产、蛋白和多糖类制药工业作为宿主残留核酸去除试剂、科学研究中降低细胞上清和细胞裂解液的粘度 |
|
T7 Endonuclease I |
切割错配/十字形DNA,作用错配碱基5'端 |
基因编辑效率检测 |
|
Endonuclease VIII |
兼具糖基化酶和AP裂解酶活性 |
NGS建库修复、含U片段克隆 |
|
T4 Endonuclease V |
特异性切割嘧啶二聚体DNA |
紫外线损伤修复、光复活研究 |
|
Endonuclease IV |
切割氧化损伤/ AP位点DNA |
细胞DNA氧化损伤修复、单细胞凝胶电泳(彗星实验)、碱洗脱、碱解旋 |
|
RNase A |
特异性降解单链RNA的C和U残基 |
制备质粒和基因组DNA、从重组蛋白制剂中去除RNA、核糖核酸酶保护试验 |
|
RNase H |
特异性地水解DNA/RNA杂交链上的RNA的磷酸二酯键 |
rRNA去除、cDNA二链合成前去除mRNA、Oligo(dT)与mRNA杂交之后去除poly(A)、RNA特异位点的剪切 |
|
RNase HII |
识别DNA-rN-DNA/DNA双链,在单核糖核苷酸残基处从5’端进行切割 |
LAMP高灵敏度探针法检测、RNaseHII依赖性PCR(rhPCR)、切除聚合酶聚合过程中错配形成的核糖核苷酸、冈崎片段RNA部分的降解 |
|
限制性核酸内切酶 |
15001-15300ES |
识别并切割双链DNA分子中特定核苷酸序列 |
分子克隆、DNA甲基化分析、DNA图谱分析与鉴定、mRNA质粒模板线性化、DNA文库构建等 |
表2.翌圣核酸外切酶选择指南
产品名称 |
产品货号 |
特性 |
典型应用 |
DNase I |
Mg²⁺/Mn²⁺存在下随机切割DNA |
RNA提取过程中的基因组DNA去除、反转录前的基因组DNA清除、体外转录后模板DNA的消化、RNA建库过程中rRNA去除、缺口平移法进行DNA标记、DNase I足迹法分析实验 |
|
Thermolabile dsDNase |
特异性切割双链DNA为小片段 |
反转录前的基因组DNA清除 |
|
Micrococcal Nuclease |
降解单链、双链、线状、环状等多种形式的DNA或RNA |
染色质免疫沉淀实验 |
|
UltraNuclease |
广谱核酸酶,可在链内任意核苷酸间进行切割,将核酸完全消化成2-5个碱基长度的5'-单磷酸寡核苷酸 |
在病毒纯化、疫苗生产、蛋白和多糖类制药工业作为宿主残留核酸去除试剂、科学研究中降低细胞上清和细胞裂解液的粘度 |
|
T7 Endonuclease I |
切割错配/十字形DNA,作用错配碱基5'端 |
基因编辑效率检测 |
|
Endonuclease VIII |
兼具糖基化酶和AP裂解酶活性 |
NGS建库修复、含U片段克隆 |
|
T4 Endonuclease V |
特异性切割嘧啶二聚体DNA |
紫外线损伤修复、光复活研究 |
|
Endonuclease IV |
切割氧化损伤/ AP位点DNA |
细胞DNA氧化损伤修复、单细胞凝胶电泳(彗星实验)、碱洗脱、碱解旋 |
|
RNase A |
特异性降解单链RNA的C和U残基 |
制备质粒和基因组DNA、从重组蛋白制剂中去除RNA、核糖核酸酶保护试验 |
|
RNase H |
特异性地水解DNA/RNA杂交链上的RNA的磷酸二酯键 |
rRNA去除、cDNA二链合成前去除mRNA、Oligo(dT)与mRNA杂交之后去除poly(A)、RNA特异位点的剪切 |
|
RNase HII |
识别DNA-rN-DNA/DNA双链,在单核糖核苷酸残基处从5’端进行切割 |
LAMP高灵敏度探针法检测、RNaseHII依赖性PCR(rhPCR)、切除聚合酶聚合过程中错配形成的核糖核苷酸、冈崎片段RNA部分的降解 |
|
限制性核酸内切酶 |
15001-15300ES |
识别并切割双链DNA分子中特定核苷酸序列 |
分子克隆、DNA甲基化分析、DNA图谱分析与鉴定、mRNA质粒模板线性化、DNA文库构建等 |
硬核数据验证
翌圣核酸酶实力媲美进口!
Recombinant DNase I (RNase-free, Yeast) (14549ES)
超强消化活性,媲美进口品质:分别使用不同投入量的翌圣及进口品牌Supplier A的DNase I对1 μg质粒DNA进行消化处理,结果显示翌圣14549ES对质粒DNA去除效率媲美Supplier A。
图2.质粒DNA去除效果验证
RNA友好无损伤:为评估翌圣生物Recombinant DNase I (RNase-free, Yeast) (Cat#14549)在RNA提取中的应用效果,取20 U该酶制剂处理12例不同来源的小鼠肝脏前处理样本。经后续RNA提取及琼脂糖凝胶电泳分析证实,该酶处理组RNA完整性良好,表明此DNase I在有效消化DNA的同时,不会对RNA质量产生影响,完全满足RNA提取实验的技术要求。
图3.RNA提取应用验证
Thermolabile dsDNase (14544ES)
消化活性强,65℃加热10 min即可快速失活:将3批次翌圣 Thermolabile dsDNase与厂家A、B的dsDNase同步进行消化能力和灭活效果对比,结果显示,翌圣3批次Thermolabile dsDNase在0.2 U投入量下,即可消化1 μg小牛胸腺DNA,Thermolabile dsDNase经过65℃孵育10 min可完全失活,消化活性与热灭活效果与厂家A、B一致。
图4.Thermolabile dsDNase热敏感性验证结果图
Micrococcal Nuclease (14547ES)
DNA底物切除能力与进口品牌A*一致:分别使用翌圣的Micrococcal Nuclease与进口品牌A*的同类产品切除1ug λ DNA底物,50 uL体系,37℃反应15min。琼脂糖凝胶电泳检测结果表明,翌圣Micrococcal Nuclease与进口品牌A*的切除效果一致。
图5.DNA底物切除能力验证
T7 Endonuclease I (14548ES)
切割活性强:使用翌圣和来自进口Supplier A*的T7 Endonuclease I分别与含有错配碱基的dsDNA底物进行孵育,并通过琼脂糖凝胶电泳分析谱带变化。实验结果表明,翌圣20 U的T7 Endonuclease I能有效切割200 ng含有错配碱基的dsDNA,且切割效果媲美来自进口Supplier A*的T7 Endonuclease I。
图6.T7 Endonuclease I切割效果验证(注:底物投入量-200ng)
参考文献
[1] Ndiaye C, Mena M, Alemany L, et al. HPV DNA, E6/E7 mRNA, and p16INK4a detection in head and neck cancers: a systematic review and meta-analysis[J]. The Lancet Oncology, 2014, 15(12): 1319-1331..
[2] Alexander M, Heppel LA, Hurwitz J. The purification and properties of micrococcal nuclease. Journal of Biological Chemistry. 1961;236:3014-3019.
[3] Wang M, Fu Z, Li B, et al. One-step, ultrasensitive, and electrochemical assay of microRNAs based on T7 exonuclease assisted cyclic enzymatic amplification[J]. Analytical Chemistry, 2014, 86(12): 5606-5610.
[4] Mol C D, Kuo C F, Thayer M M, et al. Structure and function of the multifunctional DNA-repair enzyme exonuclease III[J]. Nature, 1995, 374(6520): 381-386.