高密度RNA芯片的化学合成现在更快、更高效

维也纳大学的一个研究小组开发出了先进的 RNA 构建模块，将合成速度提高了一倍，效率提高了七倍。这项创新解决了 RNA 微阵列生产中的难题，并提高了在生物技术和医疗诊断中的应用，包括鉴定新的 RNA 对映体。

RNA 构件的进展

由维也纳大学领导的一个国际研究小组成功开发出了一种具有更高的化学反应活性和光敏性的新版 RNA 构建模块。这可以大大缩短生物技术和医学研究中使用的 RNA 芯片的生产时间。现在，这些芯片的化学合成速度提高了两倍，效率提高了七倍。该研究成果最近发表在著名期刊《科学进展》（Science Advances）上 。

基于 RNA 的医疗产品（如COVID-19大流行期间的 mRNA 疫苗）的出现和批准，使 RNA 分子进入了公众的视野。RNA（核糖核酸）是一种携带信息的聚合物，是一种由类似亚基组成的化合物，但其结构和功能的多样性远远超过DNA。

大约 40 年前，人们发明了一种 DNA 和 RNA 的化学合成方法，在这种方法中，任何序列都可以利用磷酰胺化学方法从 DNA 或 RNA 构建模块中组装出来。核酸链的组装是利用这些特殊的化学构件（磷酰胺）一步一步完成的。每个构件都带有化学"保护基团"，可防止不必要的反应，并确保在核酸链中形成自然连接。

一个全尺寸、高密度的 RNA 微芯片只有指甲盖大小，可包含多达 780 000 个独特的 RNA 序列，每个序列占据约 14 x 14 μm² 的面积。通过添加带有绿色荧光标签的互补 DNA 链，可以验证 RNA 的存在和质量。资料来源：Tadika Kekić

克服 RNA 芯片制作中的挑战

这种化学方法也用于生产微芯片（微阵列），可以在指甲盖大小的固体表面上同时合成和分析数百万个独特的序列。尽管 DNA 微阵列已被广泛应用，但由于 RNA 的稳定性较低，将该技术应用于 RNA 微阵列还很困难。

2018 年，维也纳大学展示了如何通过光刻技术生产高密度 RNA 芯片：通过精确定位光束，表面上的区域可以通过光化学反应为下一个构件的附着做好准备。虽然这是世界首创，至今仍无与伦比，但这种方法存在生产时间长、产量低、稳定性差等问题。现在，这种方法得到了极大的改进。

开发新一代 RNA 构件

维也纳大学无机化学研究所的一个研究小组与法国蒙彼利埃大学马克斯-穆塞隆生物分子研究所（Max Mousseron Institute for Biomolecules）合作，现已开发出一种具有更高的化学反应活性和光敏性的新版 RNA 构建模块。这一进步大大缩短了 RNA 芯片的生产时间，使合成速度提高了两倍，效率提高了七倍。这种创新型 RNA 芯片可用于筛选数百万个候选 RNA，为各种应用寻找有价值的序列。

无机化学研究所助理教授乔里-利塔德（Jory Lietard）说："使用我们以前的装置，制作含有功能性 RNA 分子的 RNA 微阵列简直是遥不可及，但通过使用丙酰氧基甲基（PrOM）保护基团的改进工艺，现在这一切都成为了现实。"

改进型 RNA 芯片的实际应用和优势

作为这些改进型 RNA 芯片的直接应用，该出版物对 RNA 合体（能与目标分子特异性结合的小寡核苷酸）进行了研究。研究人员选择了两种与染料结合后会产生荧光的"发光"适配体，并在芯片上合成了这些适配体的数千个变体。一次结合实验足以同时获得所有变体的数据，这为鉴定具有更好诊断特性的改进型适配体开辟了道路。

"高质量的 RNA 芯片在快速发展的非侵入性分子诊断领域尤为重要。"乔里-利塔德研究小组的博士生塔迪佳-凯基奇（Tadija Kekić）说："新的和改进的 RNA 合体备受追捧，比如那些可以实时跟踪激素水平或直接从汗液或唾液中监测其他生物标记物的 RNA 合体。"

编译自/ScitechDaily

高密度RNA微芯片可实现更高效生产

原标题：高密度RNA微芯片可实现更高效生产

科技日报北京8月1日电 （记者张佳欣）由奥地利维也纳大学领导的国际研究小组成功开发出一种具有更高化学反应性和光敏性的RNA构建模块，其可以显著缩短用于生物技术和医学研究的RNA芯片的生产时间。这些芯片的生产时间可缩短一半，效率提高7倍。该研究成果7月31日发表在《科学进展》杂志上。

大约40年前，人们开发出一种化学合成DNA和RNA的方法，使用亚磷酰胺化学法可从DNA或RNA构建块合成任何序列。使用这些特殊的化学构建块，可以逐步组装核酸链。每个构建块都带有化学“保护基”，可以防止不必要的反应。

这种化学方法还用于微芯片的生产，其在指甲盖大小的固体表面上同时合成和分析海量序列。但由于RNA的稳定性较差，该技术应用于RNA微芯片面临很大困难。

维也纳大学无机化学研究所团队与法国蒙彼利埃大学马克斯·穆塞隆生物分子研究所合作，开发出一种新型RNA构建模块，可大大缩短RNA芯片的生产时间。全尺寸高密度RNA微芯片可容纳多达780000个独特的RNA序列，每个序列占据约14×14μm2的面积。

论文介绍了一项关于RNA适体（特异性结合靶分子的小寡核苷酸）的研究。研究人员选择了两种与染料结合后产生荧光的“发光”适体，并在芯片上合成了数千种适体的变体。一次实验足以同时获得所有变体的数据，这为鉴定具有更好诊断特性的改进适体开辟了道路。

在当前飞速发展的非侵入性分子诊断领域，高质量的RNA芯片尤其有价值。RNA适体将是其最直接的应用之一，例如能够实时跟踪激素水平，或直接从汗水或唾液中监测其他生物标志物。

来源： 科技日报

相关问答

既然dna能和rna杂交，为什么基因芯片里mRNA要先反转录成cDNA再与dna杂交?

问题太专业化,一般沒有做过测序的人比较难回答。我在三十多年前做过一段时间测序,记得测序技术的关键是用的以DNA为模板的DNA聚合酶,发展到今天全自动测序...

华大基因多元领域包括什么技术?

1华大基因多元领域包括基因测序、基因合成、基因编辑、生物大数据、生物样品库等技术。2基因测序技术包括全基因组测序、外显子组测序、全转录组测序等,可以...

rnaan00是什么型号-业百科

rnaan00是什么型号,rnaan00是荣耀50Pro。荣耀50Pro是荣耀旗下的一款手机产品,搭载高通骁龙778G芯片,6.72英寸OLED超曲面屏,前置双挖孔设计,120Hz屏幕刷新率...

rnaan00是什么型号-ZOL问答

rnaan00是荣耀50Pro。荣耀50Pro是荣耀旗下的一款手机产品,搭载高通骁龙778G芯片,6.72英寸OLED超曲面屏,前置双挖孔设计,120Hz屏幕刷新率、支持10.7亿色。影像...

育种芯片如何构建?

育种芯片的构建流程包括以下几个步骤:1.确定育种目标:首先需要确定育种的目标,例如改善作物的产量、品质、抗病性等方面。这些目标将指导芯片的设计和构建。2...

为何加5%的氨水可以促进rna的溶解–960化工网问答

为何加5%的氨水可以促进rna的溶解最佳答案因来自为在浓盐加热的条件下酵母细胞壁通透性增加或发生破损且加热,又可使酵母360问答中蛋白质变性沉淀使RN...

芯片结果筛出太多差异表达基因正常吗?-盖德问答-化工人互助...

你要做什么样的后续分析?我最近也在做这方面。我15对标本芯片结果mRNA1000多,lncRNA3000多。进行GO和pathway分析,这个芯片结果里应该有,然后看...

芯宿科技是上市公司吗?

不是。芯宿科技成立于2021年,愿景是利用集成电路等半导体技术开发分子芯片,赋能高通量DNA、RNA和蛋白等分子的高通量合成与检测。芯宿科技是国内首家开发分子...

什么是染色质免疫共沉淀技术(ChIP)?-花洒摇的回答-懂得

染色质免疫共沉淀技术是的生物抗体,染色质被切成很小的片断,并沉淀下来的技术。这项技术主要用来分析目标基因有没有活性、或者分析一种已知蛋白(转...

分子生物学实验有哪些?_作业帮

[回答]包含了生物大分子制备和分析常用技术、蛋白质与核酸的提取与分离、PCR技术、分子杂交与印迹技术、分子克隆技术、外源基因转移技术、蛋白质表达技术...