RNA Sequence Mapping Via Endonuclease Digestion and Lc-MS Analysis Via Novel Informatics Workflows
Postery | 2025 | Waters | ASMSInstrumentace
Rychlé a spolehlivé mapování sekvence RNA je zásadní pro vývoj a kontrolu kvality terapeutických oligonukleotidů, jako jsou sgRNA a mRNA. Spojení endonukleázové digesce s vysokorozlišovací kapalinovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií podporuje detailní analýzu modifikací a ověření integrity sekvencí.
Tato studie představuje nové informatikní workflowy pro mapování sekvence 100mer sgRNA a mRNA (GFP, 1019 nt) s využitím aplikací SYNTHETIC Library, MAP Sequence a CONFIRM Sequence na platformě waters_connect. Cílem je demonstrovat dosažení úplného nebo téměř úplného pokrytí sekvence pomocí RNase T1 a nového enzymu RapiZyme MC1 spolu s analýzou na Xevo MRT QTof hmotnostním spektrometru.
Navržené workflowy kombinující specifické enzymy, vysoce výkonnou LC-MS instrumentaci a pokročilou informatiku umožňují komplexní přehled o sekvenci a modifikacích RNA terapeutik. Tyto přístupy posouvají hranice precizní analytické kontroly a sjednocují proces od vstupu sekvence až po report.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Rychlé a spolehlivé mapování sekvence RNA je zásadní pro vývoj a kontrolu kvality terapeutických oligonukleotidů, jako jsou sgRNA a mRNA. Spojení endonukleázové digesce s vysokorozlišovací kapalinovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií podporuje detailní analýzu modifikací a ověření integrity sekvencí.
Cíle a přehled studie / článku
Tato studie představuje nové informatikní workflowy pro mapování sekvence 100mer sgRNA a mRNA (GFP, 1019 nt) s využitím aplikací SYNTHETIC Library, MAP Sequence a CONFIRM Sequence na platformě waters_connect. Cílem je demonstrovat dosažení úplného nebo téměř úplného pokrytí sekvence pomocí RNase T1 a nového enzymu RapiZyme MC1 spolu s analýzou na Xevo MRT QTof hmotnostním spektrometru.
Použitá metodika a instrumentace
- Endonukleázové digesce: RNase T1 (specifičnost na G_U) a RapiZyme MC1 (specifičnost na 5'-U a dvě vedlejší místa C_U/C_A/C_G).
- Příprava vzorku: Rozpuštění enzymů v pufrech amoniového uhličitanu (RNase T1) nebo amoniového octanu (MC1), digesní protokoly dle výrobce.
- LC-MS podmínky: ACQUITY Premier UHPLC, kolona OST 1.7 µm 2.1x150 mm; mobilní fáze s DPA a HFIP; gradient 0–50 % B za 45 min; teplota 60 °C; průtok 0.3 mL·min−1.
- MS akvizice: Xevo MRT QTof, data-independent acquisition (MSE) s nízkou energií 6 V a rampou 30–55 V, rozsah 340–4000 Da.
- Informatika: waters_connect Platform 4.1.0.17, SYNTHETIC Library App 2.0.0, MAP Sequence App 2.0.0, CONFIRM Sequence App 1.4.0.13.
Hlavní výsledky a diskuse
- Pro sgRNA standard 100mer bylo dosaženo 100 % pokrytí sekvence kombinací digesce RNase T1 a RapiZyme MC1.
- Pro mRNA (1019 nt) bylo predikováno 86,75 % pokrytí RNase T1 a 85,38 % pokrytí MC1, kombinované pokrytí až 99,9 %.
- Isomerní produkty byly rozlišené pomocí CONFIRM Sequence App a doplňujících fragmentačních dat.
- Xevo MRT QTof poskytuje vynikající rozlišení (~80 000), přesnost (<±3 ppm) a citlivost pro oligonukleotidové analýzy.
Přínosy a praktické využití metody
- Umožňuje spolehlivé ověření úplnosti a integrity terapeutických RNA molekul.
- Podporuje standardizaci a automatizaci v QA/QC procesech výroby oligonukleotidů.
- Eliminuje nutnost ruční interpretace díky automatickému přiřazení digestačních fragmentů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření panelu endonukleáz pro zvýšení kvality sekvenčního pokrytí.
- Integrace strojového učení pro předpověď optimalizovaných digesních podmínek.
- Rozvoj cloudových platforem pro kolaborativní sdílení analýz a dat.
Závěr
Navržené workflowy kombinující specifické enzymy, vysoce výkonnou LC-MS instrumentaci a pokročilou informatiku umožňují komplexní přehled o sekvenci a modifikacích RNA terapeutik. Tyto přístupy posouvají hranice precizní analytické kontroly a sjednocují proces od vstupu sekvence až po report.
Reference
- Tunable Digestion of RNA Using RapiZyme RNases to Confirm Sequence and Map Modifications, Waters application note P/N 720008539EN, 2024
- RNA Digestion Product Mapping Using an Integrated UPLC-MS and Informatics Workflow, Waters application note P/N 720008553EN, 2024
- Grunberg S et al., Enhanced Expression and Purification of Nucleotide-specific Ribonucleases MC1 and Cusativin, Protein Expr Purif, 2022;190:105987
- Thakur P et al., RNA Cleavage Properties of RNase MC1 and Cusativin, Int J Mol Sci, 2022;23:7021
- CONFIRM Sequence App for Sequencing of Synthetic Oligonucleotides and Their Impurities, Waters application note P/N 720007677EN, 2022
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Oligo Mapping of sgRNA Digests: Leveraging Xevo MRT Mass Spectrometer Performance and Streamlining Data Analysis
2025|Waters|Aplikace
Application Note Oligo Mapping of sgRNA Digests: Leveraging Xevo MRT Mass Spectrometer Performance and Streamlining Data Analysis Catalin Doneanu, Alexandre F Gomes, Tatiana Johnston, Chris Preston, Matt Gorton, Bala Addepalli, Scott Berger, Ying Qing Yu Waters Corporation, Milford, MA, United…
Klíčová slova
sgrna, sgrnamrt, mrtmse, mseanalysis, analysisuag, uagxevo, xevodigestion, digestionoligo, oligodigests, digestsoligonucleotide, oligonucleotideqtof, qtofdigested, digestedaaa, aaareflecting, reflectinguplc
Sequence Mapping of sgRNA Digests: Leveraging Xevo™ MRT Mass Spectrometer Performance and Streamlining Data Analysis with MAP Sequence 2.0
2025|Waters|Aplikace
Application Note Sequence Mapping of sgRNA Digests: Leveraging Xevo™ MRT Mass Spectrometer Performance and Streamlining Data Analysis with MAP Sequence 2.0 Catalin Doneanu, Alexandre F Gomes, Tatiana Johnston, Chris Preston, Matt Gorton, Bala Addepalli, Scott Berger, Ying Qing Yu Waters…
Klíčová slova
sgrna, sgrnamrt, mrtdigestion, digestionmse, msexevo, xevoqtof, qtofsequence, sequencefragment, fragmentmapping, mappingcaa, caacoverage, coveragedigests, digestsoligonucleotide, oligonucleotidemass, massuplc
RNA Digestion Product Mapping Using an Integrated UPLC-MS and Informatics Workflow
2024|Waters|Aplikace
Application Note RNA Digestion Product Mapping Using an Integrated UPLC-MS and Informatics Workflow Catalin E. Doneanu, Chris Preston, Matt Gorton, Tatiana Johnson, Bala Addepalli, Ying Qing Yu Waters Corporation Abstract LC-MS analysis is an indispensable tool for single-guide RNA (sgRNA)…
Klíčová slova
rna, rnainformatics, informaticsmapping, mappingdigestion, digestionuplc, uplcintegrated, integratedproduct, productworkflow, workflowsgrna, sgrnausing, usingoligo, oligoomea, omeasequence, sequenceoligonucleotide, oligonucleotidemap
Sequence Mapping of mRNA Digests Using the Xevo™ MRT Mass Spectrometer and waters_connect™ MAP Sequence 2.0 Application
2025|Waters|Aplikace
Application Note Sequence Mapping of mRNA Digests Using the Xevo™ MRT Mass Spectrometer and waters_connect™ MAP Sequence 2.0 Application Catalin Doneanu, Alexandre F. Gomes, Chris Preston, Matt Gorton, Tatiana Johnston, Bala Addepalli, Ying Qing Yu Waters Corporation, United States Published…
Klíčová slova
sequence, sequencemrna, mrnamse, msedigested, digestedmapping, mappingdigestion, digestionoligonucleotide, oligonucleotidemrt, mrtoligo, oligofirefly, fireflyinformatics, informaticsfragment, fragmentdata, dataambiguous, ambiguousxevo