Size and Purity Assessment of Single-Guide RNAs by Anion-Exchange Chromatography (AEX)
Aplikace | 2021 | WatersInstrumentace
CRISPR/Cas9 technologie využívá single-guide RNA jako klíčovou součást v genové editaci. Kvalitativní i kvantitativní určení délky a čistoty sgRNA zajišťuje spolehlivé výsledky v laboratorní praxi a při výrobě léčivých přípravků.
Studie se zaměřila na:
Aniontová výměnná chromatografie (AEX) separuje RNA podle jejich záporného náboje na fosfátovém řetězci. Pro úpravu pH a iontové síly byly použity Tris pufry a TMAC.
Optimalizované podmínky (pH 9.0, 60 °C, TMAC) umožnily rozdělení Low Range ssRNA Ladder a pěti ssRNA vzorků s ostrými špičkami podobně jako na agarózovém gelu. Kalibrační křivka retenčního času vs. logaritmus délky RNA dosáhla korelace R2 = 0.993. Chyba odhadu délky byla menší než 6 %. Nižší teplota kolony (30 °C) nebo použití NaCl vedly k vícenásobným špičkám, pravděpodobně izomerům RNA. Čistota hrubého a purifikovaného HPRT sgRNA byla stanovena na 37.4 % respektive 88.0 %.
Metoda lze rozšířit na analýzu ssRNA v celém rozsahu 50–500 nt, včetně modifikovaných RNA. Integrace s automatickým sběrem frakcí a vyšší průchodnost analýz podpoří výzkum a vývoj nových gene editing nástrojů.
Aniontová výměnná chromatografie na kolóně Waters Protein-Pak Hi Res Q prokázala vysokou přesnost při určování délky a čistoty sgRNA. Tento postup nabízí rychlou, přesnou a jednoduše automatizovatelnou alternativu k tradičním metodám.
Spotřební materiál, HPLC, LC kolony
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
CRISPR/Cas9 technologie využívá single-guide RNA jako klíčovou součást v genové editaci. Kvalitativní i kvantitativní určení délky a čistoty sgRNA zajišťuje spolehlivé výsledky v laboratorní praxi a při výrobě léčivých přípravků.
Cíle a přehled studie / článku
Studie se zaměřila na:
- odhad velikosti sgRNA (100–150 nukleotidů) porovnáním s Low Range ssRNA Ladder (50–500 nt)
- posouzení čistoty sgRNA ve stejné chromatografické analýze
- optimalizaci aniontové výměnné chromatografie na kolóně Waters Protein-Pak Hi Res Q
Použitá metodika a instrumentace
Aniontová výměnná chromatografie (AEX) separuje RNA podle jejich záporného náboje na fosfátovém řetězci. Pro úpravu pH a iontové síly byly použity Tris pufry a TMAC.
- LC systém: ACQUITY UPLC H-Class Bio
- Kolona: Protein-Pak Hi Res Q, 5 µm, 4.6 × 100 mm
- Detekce: UPLC TUV detektor při 260 nm
- Teplota kolony 60 °C, teplota vzorku 10 °C
- Mobilní fáze: 100 mM Tris-HCl, 100 mM Tris base, 3 M TMAC, voda
- Gradient: pH 9.0, lineární nárůst soli 0–2400 mM TMAC
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizované podmínky (pH 9.0, 60 °C, TMAC) umožnily rozdělení Low Range ssRNA Ladder a pěti ssRNA vzorků s ostrými špičkami podobně jako na agarózovém gelu. Kalibrační křivka retenčního času vs. logaritmus délky RNA dosáhla korelace R2 = 0.993. Chyba odhadu délky byla menší než 6 %. Nižší teplota kolony (30 °C) nebo použití NaCl vedly k vícenásobným špičkám, pravděpodobně izomerům RNA. Čistota hrubého a purifikovaného HPRT sgRNA byla stanovena na 37.4 % respektive 88.0 %.
Přínosy a praktické využití metody
- robustní a reprodukovatelná separace
- kvantitativní určení velikosti a čistoty ve stejném běhu
- nízká spotřeba vzorku a snadná automatizace
- vhodné pro QA/QC procesy v biotechnologii a výrobě RNA
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda lze rozšířit na analýzu ssRNA v celém rozsahu 50–500 nt, včetně modifikovaných RNA. Integrace s automatickým sběrem frakcí a vyšší průchodnost analýz podpoří výzkum a vývoj nových gene editing nástrojů.
Závěr
Aniontová výměnná chromatografie na kolóně Waters Protein-Pak Hi Res Q prokázala vysokou přesnost při určování délky a čistoty sgRNA. Tento postup nabízí rychlou, přesnou a jednoduše automatizovatelnou alternativu k tradičním metodám.
Reference
- Dunbar C E et al. Science 2018;359:175
- Rath D et al. Biochimie 2015;117:119–128
- Hsu P D et al. Cell 2014;157:1262–1278
- Yang H; Koza S; Chen W. Waters App Note 2020;720006825
- Yang H; Koza S; Chen W. Waters App Note 2021;720007207
- Yang H; Koza S; Chen W. Waters App Note 2021;720007321
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
RNA Analysis for CRISPR by capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection
2019|SCIEX|Aplikace
RNA Analysis for CRISPR by capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection CE-LIF Jane Luo, Tingting Li, Marcia Santos, Fang Wang, Sahana Mollah and Handy Yowanto SCIEX Separations, Brea, California Introduction CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) is an immunological…
Klíčová slova
rna, rnacrispr, crisprsgrna, sgrnadegradation, degradationcrrna, crrnatracrrna, tracrrnaestimation, estimationlif, lifsize, sizespecies, speciesediting, editingrsd, rsdcapability, capabilitygene, genemigration
Separation and Size Assessment of dsDNA Fragments by Anion-Exchange Chromatography (AEX)
2021|Waters|Aplikace
Application Note Separation and Size Assessment of dsDNA Fragments by Anion-Exchange Chromatography (AEX) Hua Yang, Stephan M. Koza, Weibin Chen Waters Corporation Abstract Reliably separating dsDNA species and assessing their sizes are important analytical tasks in the fields of cell…
Klíčová slova
dna, dnaplasmid, plasmiddsdna, dsdnaaex, aexres, resfragments, fragmentsanion, anionpak, pakexchange, exchangebstni, bstnikbp, kbpenzyme, enzymerich, richabolished, abolisheddigested
Cursory Analysis of Nucleic Acid Components in Adeno-Associated Virus (AAV) Samples Using Anion-Exchange Chromatography (AEX)
2023|Waters|Aplikace
Application Note Cursory Analysis of Nucleic Acid Components in Adeno-Associated Virus (AAV) Samples Using Anion-Exchange Chromatography (AEX) Hua Yang, Stephan M. Koza, Ying Qing Yu Waters Corporation Abstract It is important to analyze adeno-associated virus (AAV) therapeutics for contaminating nucleic…
Klíčová slova
aav, aavcursory, cursoryaex, aexnucleic, nucleicadeno, adenovirus, virusanion, anionexchange, exchangeassociated, associatedacid, acidcomponents, componentsgenome, genomeres, resproteinase, proteinasepak
High-Resolution Separations of Single and Double-Stranded Nucleic Acids Using Strong Anion-Exchange Chromatography
2025|Waters|Aplikace
Application Note High-Resolution Separations of Single and Double-Stranded Nucleic Acids Using Strong Anion-Exchange Chromatography Abraham S. Finny, Balasubrahmanyam Addepalli, Matthew A. Lauber Waters Corporation, United States Published on November 18, 2025 Abstract High-Resolution Separations of Single and Double-Stranded Nucleic Acids…
Klíčová slova
stranded, strandednucleic, nucleicanion, aniondouble, doublestrong, strongexchange, exchangeseparations, separationsacids, acidssingle, singleresolution, resolutionchromatography, chromatographyaex, aexhigh, highusing, usingpremier