通过遗传字母表扩展技术，利用工程化聚合酶高效合成具有位点特异性功能的RNA及2’-修饰的RNA寡核苷酸

《Nature Communications》：Engineered polymerase-mediated efficient synthesis of site-specifically functionalized RNA and 2’-modified RNA oligonucleotides via genetic alphabet expansion

　　

摘要

2’-修饰的RNA寡核苷酸在生物技术和生物医学领域有着广泛的应用，因此需要高效的合成方法以及可控的标记技术。虽然工程化聚合酶已可用于其合成，但可控的标记方法仍不够成熟。非天然碱基对的出现扩展了遗传密码，不仅有助于创建半合成生物，还为DNA和RNA的定点标记提供了技术支持。在本研究中，我们展示了专为2’-修饰RNA寡核苷酸合成而优化的工程化聚合酶SFM4-6，能够高效地合成非天然碱基对dNaM（2-甲氧基-3-(2’-脱氧-β-D-赤藓-戊呋喃糖基)-萘基）-dTPT3（(2’-脱氧-β-D-赤藓-戊呋喃糖基)-噻吩[3,4]吡啶-2-硫酮）及其类似物，从而实现将含功能化非天然碱基的核苷酸定点引入RNA和2’-修饰的RNA寡核苷酸中。通过结合控制引物延伸的暂停与重启策略，我们建立了生产单标记或双标记RNA及2’-修饰RNA寡核苷酸的方法。这些方法成功制备出了多种功能性标记的RNA和2’-修饰RNA寡核苷酸，体现了它们在核酸研究及生物技术领域的广泛应用前景。