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RNase HII是什么酶
RNase HII是一種核糖核酸內(nèi)切酶,識(shí)別并切割嵌入DNA雙鏈中的單個(gè)核糖核昔酸5端位點(diǎn)的磷酸二醋鍵,切割后產(chǎn)生一個(gè) 5′ 端磷酸基團(tuán)和一個(gè) 3′ 端羥基(圖1)。但RNase HII對(duì)單鏈RNA切割活性極低,對(duì)dsDNA、ssDNA無切割活性。RNase HII在50°C~75°C間具有活性,在70~75°C具有最佳活性。由于RNase HII具有在DNA摻入單個(gè)核糖核苷酸位點(diǎn)處進(jìn)行單點(diǎn)切割而對(duì)dsDNA、ssDNA無切割活性的特性,RNase HII常用于啟動(dòng)反應(yīng)(引物激活并延伸)的“開關(guān)”,從而實(shí)現(xiàn)特異性擴(kuò)增,在RNase HII依賴性PCR(rhPCR)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)、岡崎片段(Okazaki fragment)部分RNA降解等應(yīng)用廣泛。
圖1. RNase HII反應(yīng)原理示意圖
RNase HII的功能應(yīng)用
依賴于Rnase HII的PCR (rhPCR)
rhPCR即依賴于RNase HII的PCR,在PCR的基礎(chǔ)上增加了RNase HII和封閉式可切割rhPCR引物。
rhPCR利用了RNase HII的特殊性質(zhì),即可以特異性地水解DNA-RNA雜合鏈中的RNA,但不能水解單鏈或雙鏈DNA或RNA中的磷酸二酯鍵,不能消化單鏈或雙鏈DNA或RNA。因此只有當(dāng)互補(bǔ)靶DNA堿基存在時(shí),RNase HII才能消化DNA-RNA雜交鏈從而允許引物延伸。由于僅在與互補(bǔ)靶序列緊密結(jié)合時(shí)才發(fā)生rhPCR引物的裂解切割,故極大地提高了反應(yīng)的準(zhǔn)確性。RNase HII是唯一能夠通過水解核糖核酸5' 端的磷酸二酯鍵來啟動(dòng)無突變?nèi)コ颂呛塑账徇^程的酶。rhPCR因其特異性、靈敏度和重復(fù)性,在單核苷酸多態(tài)性(SNP)、基因分型、多靶標(biāo)同時(shí)檢測(cè)、環(huán)境核酸檢測(cè)等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。(戳連接,了解詳情)
圖2. rhPCR原理圖[1]
環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)
環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)是一種簡(jiǎn)便、快速的基因擴(kuò)增方法,能在等溫條件下,短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行核酸擴(kuò)增。但由于在常溫配制過程中,DNA聚合酶已經(jīng)開始工作,形成非特異性的錯(cuò)配,容易產(chǎn)生少量錯(cuò)配和引物二聚體,這些輕微的污染都會(huì)造成假陽性。
將RNase HII應(yīng)用于LAMP擴(kuò)增體系后,能有效解決LAMP技術(shù)的假陽性問題,為L(zhǎng)AMP技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用于臨床診斷。如圖3所示,利用Rnase HII引物激活的LAMP方法(PA-LAMP),當(dāng)引物與靶ssDNA配對(duì)時(shí),Rnase HII酶特異性切割引物上的RNA,激活引物,從而允許引物延伸,實(shí)現(xiàn)特異性擴(kuò)增,有效減少體系中的假陽性。
圖3. PA-LAMP原理示意圖[2]
翌圣RNase HⅡ
翌圣的RNase HⅡ(Cat#14539)來源于深淵熱球菌 (Pyrococcus abyssi, P.a.),無核酸外切酶、切口酶、RNase殘留,低宿主殘留,有效減少體系假陽性。翌圣RNase HⅡ極度耐熱,95°C反應(yīng)30 min后,仍保持活性,可與rhPCR各反應(yīng)體系兼容,也適用于LAMP等。
E. coli基因組DNA殘留< 0.5copies/100 U
圖4. E. coli基因組DNA殘留檢測(cè)
95℃耐熱性測(cè)試
對(duì)RNase HⅡ進(jìn)行95℃加熱0~45 min后,測(cè)試RNase HⅡ的酶活結(jié)果,結(jié)果表明翌圣RNase HⅡ加熱45 min后,酶活幾乎沒有損失。
圖5. 95℃耐熱測(cè)試
無核酸外切酶、切口酶、RNase殘留(1 U投入量)
圖6. 核酸外切酶、切口酶、RNase殘留檢測(cè)結(jié)果
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產(chǎn)品應(yīng)用 |
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RNase HII(2 U/μL) |
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rhPCR |
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參考文獻(xiàn)
[1] Dobosy JR, Rose SD, Beltz KR, Rupp SM, Powers KM, Behlke MA, Walder JA. RNase H-dependent PCR (rhPCR): improved specificity and single nucleotide polymorphism detection using blocked cleavable primers. BMC Biotechnol. 2011 Aug 10;11:80. doi: 10.1186/1472-6750-11-80.
[2] Du W F , Ge J H , Li J J ,et al.Single-step, high-specificity detection of single nucleotide mutation by primer-activatable loop-mediated isothermal amplification (PA-LAMP)[J].Analytica chimica acta, 2019(1050-):1050.DOI:10.1016/j.aca.2018.10.068.