プラスミド生産 信頼性の高いプラスミドDNA生産：バッチ不良をなくし、臨床の進歩を加速
プラスミドとは何か？
プラスミドは染色体DNAとは異なる小さな環状DNA分子であり、独立して複製するユニークな能力を持っています。分子生物学においてプラスミドは不可欠であり、遺伝子の操作、研究、プラスミドDNAの生産を容易にします。分子クローニング（DNAフラグメントの同一コピーを作製するために用いられる技術）は、プラスミド作製と本質的に関連しています。プラスミドは、これらのDNAフラグメントをバクテリア細胞内で複製するためのビークルの役割を果たします。目的の遺伝子をプラスミドに導入することで、研究者は様々な用途のためにその遺伝子を大量に生産することができ、遺伝子コードに関する理解のギャップを埋めることができます。
プラスミド生産と医薬品開発の間の極めて重要なつながりを発見します。薬剤の成功率は正確な予測に依存するため、プラスミドは遺伝子治療やワクチンのための効率的なDNAデリバリーにおいて重要な役割を果たし、様々な疾病に対処するための、より安全でスケーラブルな解決策を提示します。
プラスミドは何に使われるのか？
- 遺伝子クローニング：
クローニング能力で広く認知されているプラスミドは、特異性遺伝子の複製を可能にします。目的の遺伝子をプラスミドに導入することで、細菌セル内でその遺伝子を増殖させ、目的の遺伝物質を大量に生産することができます。 - 発現ベクター：
プラスミドはベクターとして機能し、指定された宿主細胞における目的の遺伝子の発現を促進します。目的の遺伝子がプラスミドDNA分子に組み込まれると、宿主に導入され、遺伝子発現が促進されます。 - 遺伝子編集：
CRISPR-Cas9のような遺伝子編集にプラスミドを活用することで、精度が保証されます。プラスミドは遺伝子改変に必要な成分を輸送し、宿主細胞のDNA構造を改変します。 - タンパク質の生産：
大規模なタンパク質生産のためには、プラスミドに必要な遺伝子を組み込み、宿主セルにコードされたタンパク質を生成させます。 - 創薬：
創薬に不可欠なプラスミドは、セル・遺伝子治療やmRNAワクチンに使用される治療遺伝子の重要なキャリアです。効率的なプラスミド生産は、治療に対する市場の急増する需要を満たすために最も重要です。
プラスミドDNA製造のための分子クローニングワークフロー
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1.戦略的デザイン
クローニングのための戦略的デザインのプロセスでは、最初の段階で、適切な制限酵素やベクターの選択、遺伝子増幅のためのプライマーのデザインなど、クローニング戦略の最適化が行われ、同時にPCR条件も最適化されます。 -
2.サンプル調製
続いて、DNA抽出、PCR遺伝子増幅、DNAフラグメント精製などの作業を含むDNAサンプル調製が行われます。 -
3.酵素消化
その後、DNAフラグメントは制限酵素による消化を受けますが、このプロセスはロボットピペッティングシステムで自動化することができます。 -
4.ライゲーション
消化されたフラグメントは、ロボットピペッティングやリキッドハンドリングロボットなどのシステムにより自動化されたライゲーション反応を用いて、適合するベクターにライゲーションされます。 -
5.形質転換
ライゲーションされたDNAは、エレクトロポレーターやマイクロ流体デバイスなどの特殊な装置を用いて、自動エレクトロポレーションシステムによりコンピテントセルに形質転換されます。 -
6.プレーティング
形質転換された細胞は、QPix®微生物コロニーピッカーのような自動プレーティングシステムによって選択培地上に置かれ、組換えコロニーの増殖を促進します。 -
7.ピッキングとスクリーニング
これらのコロニーは、QPix®微生物コロニーピッカーによって自動的にピッキングされ、スクリーニングされます。 -
8.シーケンス
スクリーニング段階を通過したクローンは、自動DNAシーケンスにかけられ、目的のDNAフラグメントのクローニングが成功したことを確認します。 -
9.データ解析
このシーケンスデータは、自動化されたソフトウェアツールを使用して解析され、クローン化されたDNAフラグメントとその配列が同定されるだけでなく、注釈も付けられます。
ハイスループットなプラスミド生産のためのラボオートメーション
Plasmid Mini-Prep Starter Bundleは、プラスミド調製プロセスの効率化を目指す研究者のために設計された完全自動化プラットフォームです。形質転換からプラスミド精製まで、有効なプロトコールで低から中スループットを達成し、拡張可能なエントリーレベルの自動化セットアップです。
- QPix® XE 微生物コロニーピッカー
- SpectraMax®i3xマイクロプレートリーダー
- リキッドハンドラー
- 振とうインキュベーター
- ロボットアーム
- プレーティングホテル
AAV - プラスミッズ
バイオマニュファクチャリングの要であるAAVプラスミドの複雑なワークフローをご紹介します。アデノ随伴ウイルス（AAV）は、その最小限の複製と低いヒト免疫原性で際立っています。このプロセスでは、AAV DNAベクターの構築やプラスミドの展開から、哺乳類細胞の精製や形質導入までをカバーしています。培養条件の最適化からハイスループットクローンスクリーニングまで、精密なステップをご覧ください。
分子クローニングから3D細胞培養へ：
プラスミド作製をオルガノイド
スクリーニングワークフローに組み込む
3D細胞モデルでのプラスミド生産は、遺伝子機能解析に不可欠です。このプロセスは細菌の培養から始まり、3D培養物への遺伝子の組み込みに至ります。プラスミドを通して、研究者は組織の形態形成、オルガノイドの成長、潜在的な治療標的を調べる。このワークフローは、3D組織の発達と生物医学研究のニュアンスに関する深い洞察を提供します。
プラスミド生産のためのラボオートメーションを支援する製品・サービス
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DispenCell
シングルセルディスペンサー
効率的で信頼性の高いシングルセルの単離を可能にします
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QPix
微生物コロニーピッカー
最大3000コロニー/時間のピッキングが可能な自動微生物スクリーニングシステム
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CloneSelect Imager
(CSI and CSI FL)
蛍光および明視野での高速な画像取得とモノクローナリティレポートの作成機能を含む
インテリジェントな画像解析を実装するシステム -
ClonePix 2
自動動物細胞コロニーピッキングシステム
モノクローナル抗体やバイオ医薬品を生産する細胞株樹立ワークフローの自動化ソリューション
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マイクロプレートリーダー
ソリューション
高感度で堅牢なマイクロプレートリーダーと直感的で使いやすいデータ取得・解析ソフトウェアソリューションで生産性を向上
プラスミドDNA製造の用途と方法
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ハイスループットクローンスクリーニングのためのラボオートメーション
従来のプラスミドクローニングは、多数のセルを分析し、リソースを集約していました。Molecular Devicesの自動ワークフローはプラスミド生産に革命をもたらし、データを一元化し、スループットを向上させます。これらのシステムは細胞株開発、合成生物学などに恩恵をもたらし、分子クローニングを合理化し、プラスミドDNAの製造効率を高めます。
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合成生物学における
プラスミド工学
エンジニアリングと生物学を融合させた合成生物学は、新しい生物学的パーツやシステムを設計・構築するためにプラスミドを用います。プラスミドをエンジニアリングすることで、研究者は遺伝子発現を制御し、新しい代謝経路を作り出し、さらにはカスタマイズされた形質を持つまったく新しい生物を作り出すことができます。
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幹細胞発見の鍵を握る
プラスミド
再生医療の最前線において、幹細胞研究は、分化した細胞を再プログラムする遺伝子を導入するためにプラスミドを利用しています。この形質転換の結果、人工多能性幹細胞（iPSC）ができ、この細胞はあらゆるタイプの細胞に分化する可能性を持ち、組織修復や臓器移植に希望をもたらします。
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プラスミド：
形質転換遺伝子治療薬
遺伝子疾患の治療に革命をもたらす遺伝子治療は、治療用遺伝子を患者のセルに直接導入するベクターとしてプラスミドを用います。欠陥のある遺伝子を置き換えたり修正したりすることで、このアプローチは、かつては不治の病とみなされていた疾患の治療が期待できます。
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CRISPR技術における
プラスミドの中心的機能
画期的なCRISPR/Cas9ゲノム編集システムは、プラスミドに大きく依存しています。プラスミドは、特異性RNA配列とCas9タンパク質を細胞に導入するために使用され、DNAの正確な改変を可能にします。CRISPRを使えば、研究者は特異性のある遺伝子をターゲットにすることができ、先進的な遺伝子研究や潜在的な治療への応用への道を開くことができます。
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現代の医薬品開発における
プラスミドの役割
プラスミドは製薬業界で極めて重要な役割を果たしています。プラスミドは、薬物検査用のタンパク質の生産、タンパク質間相互作用の研究、さらにはハイスループットスクリーニングのツールとして使用され、実験室での研究から救命薬までの道のりを加速しています。
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