Stronger together for in-cell translation: natural and unnatural base modified mRNA.
Stronger together for in-cell translation: natural and unnatural base modified mRNA.
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更强的细胞内翻译：天然和非天然碱基修饰的mRNA。
DOI：
10.1039/d2sc00670g
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发表时间：
2022-05-04
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
高度修饰的 mRNA 的制备及其细胞分布的可视化具有挑战性。我们报告了含有天然碱基修饰和位点特异性引入的人工核苷酸的体外转录 mRNA 的细胞内应用。 mRNA 上的点击化学可实现细胞内的可视化，并具有出色的信号强度。虽然报告基团的非特异性引入通常会导致 mRNA 功能丧失，但我们将 3'-UTR 中掺入非天然核苷酸的位点特异性的优势与天然碱基修饰 Ψ 和 5mC 的翻译效率提高结合起来。描述了一系列实验来观察、量化和验证 mRNA 功能。这种方法代表了一种可视化 mRNA 递送到细胞中并监测其在细胞水平上的传播和翻译效率的新方法。我们观察到这种双重化学修饰的人工 mRNA 的蛋白质表达增加，抵消了转染率的降低。这种协同效应可以作为未来 mRNA 疗法研究的强大工具。将非天然碱基修饰位点特异性地引入带有天然碱基修饰的 mRNA 的 3'-UTR 中，可以通过点击化学在细胞中进行有效可视化。从这种双重修饰的 mRNA 中观察到细胞中蛋白质表达的增强。
The preparation of highly modified mRNAs and visualization of their cellular distribution are challenging. We report in-cell application of in vitro transcribed mRNA containing natural base modifications and site-specifically introduced artificial nucleotides. Click chemistry on mRNA allows visualization in cells with excellent signal intensities. While non-specific introduction of reporter groups often leads to loss in mRNA functionality, we combined the benefits from site-specificity in the 3′-UTR incorporated unnatural nucleotides with the improved translation efficiency of the natural base modifications Ψ and 5mC. A series of experiments is described to observe, quantify and verify mRNA functionality. This approach represents a new way to visualize mRNA delivery into cells and monitor its spread on a cellular level and translation efficiency. We observed increased protein expression from this twofold chemically modified, artificial mRNA counterbalancing a reduced transfection rate. This synergetic effect can be exploited as a powerful tool for future research on mRNA therapeutics. Introducing unnatural base modifications site-specifically into the 3′-UTR of an mRNA bearing natural base modifications allows efficient visualization in cells by click chemistry. An enhanced protein expression in cells is observed from this twofold modified mRNA.
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影响因子：
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作者：
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Heikal AA
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Kauffman KJ;Mir FF;Jhunjhunwala S;Kaczmarek JC;Hurtado JE;Yang JH;Webber MJ;Kowalski PS;Heartlein MW;DeRosa F;Anderson DG
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Anderson DG