mRNA Synthesis Custom Order

In-vitro transcription(IVT)라고도 알려진 mRNA 합성은 특정 유전자의 mRNA를 합성하거나 연구 목적으로 RNA 분자를 만들기 위해 사용됩니다. IVT는 RNA polymerase와 전사에 필요한 다양한 요소들을 결합시켜 유전자의 RNA를 생산하는 과정으로 진행됩니다.

1. Cap:

• Cap은 진핵생물의 mRNA의 5' 말단에 위치한 특이한 nucleotide로 이루어져 있습니다.
• Cap은 mRNA의 보호, translation 효율 증가, 면역반응 조절 등을 위해 필수적인 요소입니다.
• Cap-0: mRNA 5’말단에 7-메틸구아니노(m7G)라는 특이한 nucleotide로 이루어져 있습니다.
• Cap-1: Cap-0에 추가적으로 첫 번째 nucleotide의 2’-OH기를 methyl기로 치환한 구조를 의미합니다.

2. 5' & 3’ Untranslated Region (UTR):

• UTR은 mRNA의 번역되지 않는 영역을 의미합니다. UTR은 mRNA의 5' 말단(5' UTR)과 3' 말단(3' UTR)에 위치하며, mRNA의 번역 효율, 안정성, 국소화 등을 조절하는 중요한 역할을 합니다.
• 5' UTR: mRNA 분자의 5' 말단에 위치하며, 코딩 영역(CDS) 앞에 위치합니다. 5' UTR은 다음과 같은 기능을 수행합니다:
• 번역 개시: 번역 개시 복합체(eIF4F)가 결합하여 번역을 시작하는 위치를 결정합니다.
• 번역 효율 조절: UTR 내에 존재하는 특정 구조 요소는 번역 효율을 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다.
• mRNA 안정성 조절: UTR 내에 존재하는 특정 구조 요소는 mRNA의 안정성을 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다.
• 3' UTR: mRNA 분자의 3' 말단에 위치하며, 코딩 영역(CDS) 뒤에 위치합니다. 3' UTR은 다음과 같은 기능을 수행합니다:
• mRNA 안정성 조절: UTR 내에 존재하는 특정 구조 요소는 mRNA의 안정성을 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다.
• mRNA 국소화 조절: UTR 내에 존재하는 특정 구조 요소는 mRNA가 세포 내 특정 위치로 이동하도록 조절할 수 있습니다.
• 번역 후 조절: UTR 내에 존재하는 특정 구조 요소는 단백질 번역 후 mRNA의 분해, 개질, 운송 등을 조절할 수 있습니다.

3. Coding Region Sequence (CDS):

• CDS는 유전 정보를 담고 있는 핵심적인 부분이며 단백질 발현의 기본 단위입니다.
• mRNA는 4가지 염기(A, U, C, G)로 구성되어 있으며, 3개의 염기 서열(codon)은 특정 아미노산을 코딩합니다. 시작 codon(ATG)으로 시작하고 종결 codon(TAA, TAG, TGA)으로 끝나는 연속적인 codon 서열로 이루어져 있습니다.
• CDS는 원하는 단백질 서열을 바탕으로 DNA 서열을 설계할 수 있으며 유전자 합성 기술을 통해 원하는 DNA 서열을 합성할 수 있습니다.

4. Poly(A) tail:

• Poly(A) tail은 아데닌(A) nucleotide가 연속적으로 연결된 꼬리를 의미합니다. mRNA의 3' 말단에 위치하며, 약 50~250개의 아데닌(A) nucleotide로 구성됩니다.
• Poly(A) tail은 nuclease(RNA 분해 효소)로부터 mRNA를 보호하여 mRNA의 분해를 방지하고 안정성을 높입니다.

In-vitro transcription(IVT)을 통해 대량으로 생산된 맞춤형 mRNA는 다양한 용도를 가지고 있어 여러 분야에 사용될 수 있습니다.

• 1. mRNA 백신 개발

  이는 IVT를 통해 가장 빠르게 발전하는 분야입니다. 바이러스 항원(면역 반응을 유발하는 외부 분자)을 암호화하는 mRNA는 IVT를 통해 신속하고 효율적으로 생산될 수 있습니다. 이러한 mRNA 백신은 세포에 항원을 생성하도록 지시하여 전체 바이러스를 도입하지 않고도 면역체계가 면역력을 개발하도록 자극합니다. 이 방법은 다음과 같은 몇 가지 장점을 제공합니다.

  • 1) 더 빠른 개발: 기존 백신에 비해 mRNA 백신은 훨씬 더 빠르게 설계 및 생산될 수 있으며 새로운 전염병에 대응하는 데 유리합니다.
  • 2) 안전성: 백신에 바이러스가 포함되어 있지 않기 때문에 mRNA 백신은 일반적으로 부작용이 최소화되어 안전한 것으로 간주됩니다.
  • 3) 다양성: mRNA 플랫폼은 암호화된 항원 서열을 간단히 수정함으로써 다양한 병원체를 표적으로 삼도록 쉽게 조정할 수 있습니다.
• 2. 유전자 치료: IVT는 다양한 유전 질환에 대한 새로운 유전자 치료법으로 사용될 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.
• 3. 단백질 생산: 합성 mRNA는 Cell-free 시스템을 통해 특정 단백질의 대규모 생산에 사용될 수 있습니다.
  • 연구 응용: 단백질 기능, 단백질-단백질 상호 작용 연구, 또는 신약 개발
  • 얻기 어려운 단백질 생산: 특정 단백질은 천연 공급원에서 분리하기 어렵거나 복잡한 정제 과정이 필요할 수 있습니다. IVT는 연구 또는 치료 목적으로 이러한 단백질을 얻기 위한 대안으로 사용될 수 있습니다.
• 4. 기타 잠재적인 응용 분야
  • 조직 공학: 특정 성장 인자 또는 단백질을 코딩하는 mRNA를 전달하여 조직 재생을 자극
  • 세포 재프로그래밍: mRNA를 사용하여 재생 의학 응용을 위한 세포 운명 또는 정체성의 변화를 유도
  • 암 면역요법: 암 항원을 표적으로 삼거나 면역자극 분자를 전달하기 위한 mRNA 백신을 설계

바이오니아 홈페이지(www.bioneer.co.kr)에 접속하여 로그인 후 mRNA synthesis custom order 페이지 (https://www.bioneer.co.kr/mrnacontact)에서 양식에 따라 Capping, UTR, Poly(A) tail 여부 및 종류를 선택하고 Coding Region Sequence 등을 기입하여 제출해주시면 확인 후 mRNA 합성에 관한 자세한 안내를 받으실 수 있습니다.

mRNA synthesis service의 최적 RNA transcripts의 크기는 100 ~ 5,000 nt입니다. 이외의 길이를 원하실 경우 상담 후 서비스가 진행됩니다.

emplate DNA Sample의 조건은 다음과 같습니다.

• 농도: 100~200 ng/μl
• 용량: 10 μl volume 이상(최소 1 μg의 DNA)

보내주시는 박스에 소속 기관과 의뢰자명을 정확히 기입하시고, 아래 지정 택배사를 통하여 sample을 배송해주시면 됩니다.

지정 택배사: 롯데택배(1588-2121)

보내실 곳: 대전시 대덕구 문평서로 8-11 (주)바이오니아 알엔에이팜

운송비: Template 개수에 상관없이 당사 부담

(단, 지정 택배사 외에 다른 택배 이용 시 운송비는 고객 부담입니다.)

* Sample 오배송으로 인하여 서비스 진행이 어려워지는 경우, 최종 청구금액의 50%가 set-up charge로 청구됩니다. Sample 전달 전, 반드시 확인 후 유의하여 보내주시기 바랍니다.

자사의 Gene synthesis service https://www.bioneer.co.kr/gene-synthesis-gene-synthesis-customorder.html를 통해 CDS 및 UTR의 Gene 합성이 가능합니다.

가능합니다. 자세한 내용은 mrnaorder@bioneer.co.kr로 문의주시기 바랍니다.

5’ Cap은 Cap-0 또는 Cap-1을 선택하실 수 있습니다.

3’ poly(A) tail은 111 nt(105 nt poly-A with 6 nt linker in the middle)를 선택하실 수 있습니다.

Custom 5’ 또는 3’ UTR의 modification이 가능합니다. 그 외 Bioneer 5' 또는 3’ UTR을 선택하실 수도 있습니다.

Lipid nanoparticle (LNP)서비스와 연계하여 RNA-LNP 제조를 원하시는 경우 문의바랍니다.

합성된 mRNA는 동결건조 된 상태로 제공되며 전기영동 결과와 Nanodrop을 이용한 흡광도 측정 결과가 함께 동봉됩니다.