在诊断或研究由病原感染引起的疾病时，仅依靠检测病原基因组核酸的检测结果只能确认病毒的存在，而不足以反映病毒是否有持续感染或整合入宿主基因组的风险。以人乳头瘤病毒（HPV）为例，其DNA的检出可能只是指示一次性感染，并不直接代表持续的病变或癌变风险。

相反，检测HPV E6/E7 mRNA的水平能提供更精确的信息，评估HPV病毒在宿主体内的基因组整合情况、转录活性以及持续感染和致癌的可能性。这种检测方法更专注于“病变”而非仅仅是“感染”，在确保识别可能进展为浸润癌的癌前病变的同时，避免了对一次性HPV感染及其相应良性病变的过度探查和不必要的治疗。

HPV病毒感染宫颈细胞示意图

图1. HPV病毒感染宫颈细胞示意图^[2]

为确保基因mRNA表达量分析的准确性，必须排除样本中gDNA的干扰，因为其存在可能导致mRNA定量结果的误差。实现mRNA样本中gDNA的有效消除一直是一个突出的技术挑战。在这一背景下，脱氧核糖核酸酶I（Deoxyribonuclease I, DNase I）作为一种主要用于降解DNA的酶，被广泛采用以解决这一问题。

DNase I简介

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。

DNase I在Mg2+以及Mn2+存在下可切割dsDNA原理图

图2. DNase I在Mg²⁺以及Mn²⁺存在下可切割dsDNA原理图

翌圣DNase I

常见的DNase I主要从牛胰腺中纯化或为重组酶。翌圣DNase I由ZymeEditor™酶改造平台重组表达而来，无RNase残留，酶切效率高，作用底物类型广，更适合对RNase敏感的应用。

数据展示：翌圣DNase I可特异性去除DNA，对RNA无影响

分别使用翌圣及进口品牌T*、N*的DNase I进行体外转录中DNA模板去除，结果显示翌圣DNase I的模板DNA去除效率与国际进口品牌相当。

图3. 体外转录中模板DNA去除 C：不加DNase I对照；T*：进口品牌T*；N*：进口品牌N*；M：Marker

翌圣DNase I 选择指南

为满足不同的应用需求，翌圣可提供牛胰腺提取来源及E. coli重组表达两种来源的DNase I，并可提供GMP级别DNase I，以满足mRNA体外转录等应用。

产品来源	产品定位	应用	产品名称	产品货号
牛胰腺提取	普通	主要用于从蛋白制备物中去除DNA	Deoxyribonuclease I (DNase I) from bovine pancreas	10607ES 10608ES
E. coli重组表达	RNase Free	适用于从RNA和蛋白制备物中去除DNA	Recombinant DNase I (RNase-free)	10325ES
E. coli重组表达	GMP级, RNase Free	主要用于mRNA体外转录等	UCF.ME® Deoxyribonuclease I (DNase I) GMP-grade	10611ES

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、Broccolo F, Fusetti L, Rosini S, et al. Comparison of oncogenic HPV type‐specific viral DNA load and E6/E7 mRNA detection in cervical samples: results from a multicenter study[J]. Journal of medical virology, 2013, 85(3): 472-482.

3、Huang Z, Fasco M J, Kaminsky L S. Optimization of Dnase I removal of contaminating DNA from RNA for use in quantitative RNA-PCR[J]. Biotechniques, 1996, 20(6): 1012-1020.

4、Kang D D, Li H, Dong Y. Advancements of in vitro transcribed mRNA (IVT mRNA) to enable translation into the clinics[J]. Advanced Drug Delivery Reviews, 2023, 199: 114961.

5、Wiame I, Remy S, Swennen R, et al. Irreversible heat inactivation of DNase I without RNA degradation[J]. Biotechniques, 2000, 29(2): 252-256.

6、Adolph S, Hameister H. In situ nick translation of metaphase chromosomes with biotin-labeled d-UTP[J]. Human genetics, 1985, 69: 117-121.

7、Song C, Zhang S, Huang H. Choosing a suitable method for the identification of replication origins in microbial genomes. Front Microbiol, 2015, 6: 1049.