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DNA-free DNA 중합효소
DNA-free PCR 효소 생산을 위한 일회용 기술
Thermo Fisher Scientific은 철저한 품질 관리 테스트를 결합한 일회용 시스템(SUS) 기반 기술을 사용하는 제조 공정을 개발하여 상용으로 공급되는 PCR 시약에서 DNA 오염의 위험을 획기적으로 줄였습니다. 이를 통해 당사의 표준 상용 PCR 시약에서 일관된 높은 수준의 성능과 Lot 간의 일관성을 기대할 수 있습니다. 이들 시약은 모호하거나 false positive 결과를 최소화하기 위해 더 높은 감도와 특이도가 필요한 PCR 어세이를 위한 완벽한 선택입니다.
특징
- 폐쇄형 SUS 효소 제조
- 엄격한 품질 관리 테스트
- ISO 13485 품질 기준 준수
백서(White Paper): PCR 시약 생산에 사용되는 SUS 기술
SUS 기술을 사용하여 DNA-Free PCR 시약이 어떻게 생산되는지 백서(White paper)를 다운로드하여 확인해 보십시오.
DNA-free PCR 효소의 장점
DNA 오염
상용 DNA 중합효소 제조 공정은 일반적으로 개방된 환경에서 과학자 또는 오퍼레이터가 관리하는 다양한 단계로 구성됩니다(그림 1). 또한 특정 장비가 다른 단백질과 효소 제조를 위해 공유되는 경우도 있습니다. 결과적으로 제제의 순도는 공정 간 효율적인 오염 제거 단계에 크게 좌우됩니다.
효소 제제에서 흔히 발견되는 DNA 오염은 전체 제조 공정에서 여러 단계 중 하나 또는 모든 단계에 걸쳐 발생할 수 있습니다. 이로 인해 이러한 DNA 중합효소는 테스트 수행 시 종종 검출 가능한 수준의 DNA 오염물을 함유하고 있는 것으로 나타납니다[1]. 이러한 위험은 상용 DNA 중합효소의 대량 생산을 위해서는 허용되지 않으며 Thermo Fisher Scientific에서는 SUS 기반 제조를 통해 이 문제를 해결하고 있습니다.
그림 1. DNA 오염의 위험을 보여주는 기존 재조합 효소 제조 워크플로우(workflow). 효소 제조를 위한 일반적인 공정에는 개방된 환경에서 오퍼레이터의 관리에 이르는 각 단계 사이에서 잠재적인 반복적 DNA 오염 가능성이 내재되어 있습니다. 또한 다른 효소와 단백질의 제조를 위한 다른 제조 공정과 장비를 공유하는 경우에도 잠재적으로 DNA 오염물의 캐리오버가 발생할 위험이 있습니다.
제조 혁신
Thermo Fisher Scientific은 상용 재조합 효소의 대량 생산을 위해 당사 고유의 SUS 기술을 채택하였습니다(그림 2). 모든 SUS 기반 제조 단계는 폐쇄형 환경에서 수행되며 전제 생산 과정에서 멸균 일회용 백, 튜브 및 커넥터가 사용됩니다. 모든 완충액과 세척 용액은 일회용 백에서 준비되며 멸균을 위해 여과됩니다. 폐쇄형 SUS 기반 제조를 통해 DNA 오염 가능성이 무시할 만한 위험 수준으로 감소하였습니다.
특징
- 전체 제조 공정에서 외부 환경 및 오퍼레이터에 대한 노출이 없는 완전 폐쇄형 시스템
- 멸균 일회용 백, 튜브 및 커넥터 사용으로 공용 장비 사용으로 인한 교차 오염 가능성 제거
- D등급 및 C등급 청정실 기준을 만족하는 전용 시설에서 제조되어 DNA 오염물에 대한 노출 방지
그림 2. 재조합 효소 제조를 위한 폐쇄형 SUS 기반 공정. 이 공정은 완전 폐쇄형 시스템으로 일회용 백, 튜브 및 커넥터를 사용하여 외부 환경 또는 오퍼레이터 노출로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 DNA 위험을 무시할 만한 수준으로 줄여줍니다. 또한 일회용으로 사용되고 공유되는 장비나 원료가 없기 때문에 교차 오염원이 제거됩니다.
신뢰할 수 있는 성능
SUS 기술을 활용하여 제조된 Invitrogen Platinum Taq DNA polymerase는 엄격한 품질 관리 테스트(예: 애플리케이션별 기능 어세이)를 거쳐야 합니다. SUS 기술을 사용하여 제조된 Platinum Taq DNA polymerase로 수행된 Real-time PCR 어세이는 기존 제조 방식을 사용하여 제조된 Platinum Taq DNA polymerase와 비교하여 동일한 성능을 보였습니다.
그림 3. DNA-free Taq DNA polymerase를 사용하여 감도, 특이도 및 재현성을 높인 증폭. qPCR 어세이에서 E. coli 16S rRNA 유전자를 대상으로 하는 프라이머와 다양한 양의 E. coli 입력 DNA를 사용하여 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free의 성능(파란색 곡선)과 Platinum Taq DNA polymerase의 성능(빨간색 곡선)을 비교 평가하였습니다.
순도 요건
DNA-free 효소는 아래(표 1) 설명된 사양에 의거하여 뉴클레아제와 DNA 오염이 없는 것을 보장하기 위해 가장 높은 수준의 표준에 따라 분석됩니다.
표 1. DNA-free Platinum Taq DNA polymerase 검증을 위한 엄격한 품질 테스트.
| 순도 테스트 | 요구 사항 |
|---|---|
| 엑소뉴클레아제 및 엔도뉴클레아제 | 미검출 |
| RNase | 미검출 |
| 박테리아 gDNA(16S rRNA) | ≤0.01 복제/효소 단위 |
| 인간 gDNA(Alu) | ≤0.001 복제/효소 단위 |
| 플라스미드 DNA(ori1) | ≤0.01 복제/효소 단위 |
DNA 오염
상용 DNA 중합효소 제조 공정은 일반적으로 개방된 환경에서 과학자 또는 오퍼레이터가 관리하는 다양한 단계로 구성됩니다(그림 1). 또한 특정 장비가 다른 단백질과 효소 제조를 위해 공유되는 경우도 있습니다. 결과적으로 제제의 순도는 공정 간 효율적인 오염 제거 단계에 크게 좌우됩니다.
효소 제제에서 흔히 발견되는 DNA 오염은 전체 제조 공정에서 여러 단계 중 하나 또는 모든 단계에 걸쳐 발생할 수 있습니다. 이로 인해 이러한 DNA 중합효소는 테스트 수행 시 종종 검출 가능한 수준의 DNA 오염물을 함유하고 있는 것으로 나타납니다[1]. 이러한 위험은 상용 DNA 중합효소의 대량 생산을 위해서는 허용되지 않으며 Thermo Fisher Scientific에서는 SUS 기반 제조를 통해 이 문제를 해결하고 있습니다.
그림 1. DNA 오염의 위험을 보여주는 기존 재조합 효소 제조 워크플로우(workflow). 효소 제조를 위한 일반적인 공정에는 개방된 환경에서 오퍼레이터의 관리에 이르는 각 단계 사이에서 잠재적인 반복적 DNA 오염 가능성이 내재되어 있습니다. 또한 다른 효소와 단백질의 제조를 위한 다른 제조 공정과 장비를 공유하는 경우에도 잠재적으로 DNA 오염물의 캐리오버가 발생할 위험이 있습니다.
제조 혁신
Thermo Fisher Scientific은 상용 재조합 효소의 대량 생산을 위해 당사 고유의 SUS 기술을 채택하였습니다(그림 2). 모든 SUS 기반 제조 단계는 폐쇄형 환경에서 수행되며 전제 생산 과정에서 멸균 일회용 백, 튜브 및 커넥터가 사용됩니다. 모든 완충액과 세척 용액은 일회용 백에서 준비되며 멸균을 위해 여과됩니다. 폐쇄형 SUS 기반 제조를 통해 DNA 오염 가능성이 무시할 만한 위험 수준으로 감소하였습니다.
특징
- 전체 제조 공정에서 외부 환경 및 오퍼레이터에 대한 노출이 없는 완전 폐쇄형 시스템
- 멸균 일회용 백, 튜브 및 커넥터 사용으로 공용 장비 사용으로 인한 교차 오염 가능성 제거
- D등급 및 C등급 청정실 기준을 만족하는 전용 시설에서 제조되어 DNA 오염물에 대한 노출 방지
그림 2. 재조합 효소 제조를 위한 폐쇄형 SUS 기반 공정. 이 공정은 완전 폐쇄형 시스템으로 일회용 백, 튜브 및 커넥터를 사용하여 외부 환경 또는 오퍼레이터 노출로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 DNA 위험을 무시할 만한 수준으로 줄여줍니다. 또한 일회용으로 사용되고 공유되는 장비나 원료가 없기 때문에 교차 오염원이 제거됩니다.
신뢰할 수 있는 성능
SUS 기술을 활용하여 제조된 Invitrogen Platinum Taq DNA polymerase는 엄격한 품질 관리 테스트(예: 애플리케이션별 기능 어세이)를 거쳐야 합니다. SUS 기술을 사용하여 제조된 Platinum Taq DNA polymerase로 수행된 Real-time PCR 어세이는 기존 제조 방식을 사용하여 제조된 Platinum Taq DNA polymerase와 비교하여 동일한 성능을 보였습니다.
그림 3. DNA-free Taq DNA polymerase를 사용하여 감도, 특이도 및 재현성을 높인 증폭. qPCR 어세이에서 E. coli 16S rRNA 유전자를 대상으로 하는 프라이머와 다양한 양의 E. coli 입력 DNA를 사용하여 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free의 성능(파란색 곡선)과 Platinum Taq DNA polymerase의 성능(빨간색 곡선)을 비교 평가하였습니다.
순도 요건
DNA-free 효소는 아래(표 1) 설명된 사양에 의거하여 뉴클레아제와 DNA 오염이 없는 것을 보장하기 위해 가장 높은 수준의 표준에 따라 분석됩니다.
표 1. DNA-free Platinum Taq DNA polymerase 검증을 위한 엄격한 품질 테스트.
| 순도 테스트 | 요구 사항 |
|---|---|
| 엑소뉴클레아제 및 엔도뉴클레아제 | 미검출 |
| RNase | 미검출 |
| 박테리아 gDNA(16S rRNA) | ≤0.01 복제/효소 단위 |
| 인간 gDNA(Alu) | ≤0.001 복제/효소 단위 |
| 플라스미드 DNA(ori1) | ≤0.01 복제/효소 단위 |
Platinum Taq DNA Polymerase, DNA-free와 경쟁사 제품의 비교
감도
Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free는 적은 복제 수(예: 1개의 복제)의 표적 DNA를 정확하게 검출하는 데 도움을 줍니다. PCR 기반 어세이에서 시료의 표적 DNA 농도가 낮거나 시작 원료의 양이 제한적인 경우에도 감도가 저하되지 않는다는 장점을 제공합니다(그림 4).
그림 4. 감도 저하가 없는 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free와 경쟁사 제품의 비교. qPCR 어세이에서 E. coli 16S rRNA 유전자를 대상으로 하는 프라이머와 다양한 양의 E. coli 입력 DNA를 사용하여 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free의 성능(파란색 곡선)과 Promega GoTaq MDx Hot Start Polymerase의 성능(녹색 곡선)을 비교 평가하였습니다.
특이도
Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free는 PCR 기반 어세이에서 가장 높은 수준의 신뢰성으로 false positive 결과를 최소화합니다. false positive는 템플릿 DNA를 사용하지 않을 때 템플릿 미사용 대조군(NTC: no template control) 반응에서 생성되는 신호입니다. 특이도가 높은 테스트는 위양성 결과를 생성하거나 DNA 표적을 잘못 식별하지 않습니다.
그림 5. 특이도 저하가 없는 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free와 경쟁사 제품의 비교. qPCR 어세이에서 E. coli 16S rRNA 유전자를 대상으로 하는 프라이머와 다양한 양의 E. coli 입력 DNA를 사용하여 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free의 성능(파란색 곡선)과 Promega GoTaq MDx Hot Start Polymerase의 성능(녹색 곡선)을 비교 평가하였습니다. 80개 웰의 음성 대조군(DNA 템플릿 추가 안 됨)에서 E. coli DNA가 검출되지 않았습니다.
그림 6. 고순도의 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free는 시약 단독/템플릿 미사용 대조군(NTC)에서 선명한 백그라운드 제공. Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free 또는 Promega GoTaq MDx Hot start Polymerase를 사용한 PCR을 통해 16S rRNA 유전자를 증폭하였습니다. 다양한 양의 E. coli gDNA(10–1,000 복제 수/반응) 또는 DNA가 첨가되지 않은 반응을 사용하여 40회 사이클 동안 PCR을 실행했습니다.
Taq DNA Polymerase 순도
많은 상용 Taq DNA polymerase 제조업체에서 DNA 오염에 대한 우려를 인정하고 있으며 PCR 기반 어세이를 위한 “DNA-free” 효소를 제공합니다. 이들 효소를 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free와 비교하였습니다. 결과는 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free가 100 단위의 효소에서 오염 DNA 복제 수가 1개 미만인 유일한 효소인 것으로 나타났습니다(표 2).
표 2. 저농도 DNA 오염 및 DNA-free Taq DNA polymerase에 대한 품질 관리 표준
| 제품 | 박테리아 gDNA/100 단위의 복제 수 | 플라스미드 DNA/100 단위의 복제 수 | 인간 gDNA/100 단위의 복제 수 |
|---|---|---|---|
| Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free | 0.4 | 0.4 | 0.00 |
| Eurogentec HGS Diamond Taq polymerase | 11.7 | 300 | 0.04 |
| Roche Taq DNA polymerase, GMP grade | 18 | 80 | 0.12 |
| Roche AptaTaq DNA polymerase, LDx, glycerol-free | 4.1 | n.d.(50 단위에서) | 0.17 |
| Sigma MTP Taq DNA polymerase | 13.2 | 11,600 | 0.12 |
| Promega GoTaq MDx Hot Start Polymerase | 18.5 | 400 | 0.06 |
감도
Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free는 적은 복제 수(예: 1개의 복제)의 표적 DNA를 정확하게 검출하는 데 도움을 줍니다. PCR 기반 어세이에서 시료의 표적 DNA 농도가 낮거나 시작 원료의 양이 제한적인 경우에도 감도가 저하되지 않는다는 장점을 제공합니다(그림 4).
그림 4. 감도 저하가 없는 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free와 경쟁사 제품의 비교. qPCR 어세이에서 E. coli 16S rRNA 유전자를 대상으로 하는 프라이머와 다양한 양의 E. coli 입력 DNA를 사용하여 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free의 성능(파란색 곡선)과 Promega GoTaq MDx Hot Start Polymerase의 성능(녹색 곡선)을 비교 평가하였습니다.
특이도
Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free는 PCR 기반 어세이에서 가장 높은 수준의 신뢰성으로 false positive 결과를 최소화합니다. false positive는 템플릿 DNA를 사용하지 않을 때 템플릿 미사용 대조군(NTC: no template control) 반응에서 생성되는 신호입니다. 특이도가 높은 테스트는 위양성 결과를 생성하거나 DNA 표적을 잘못 식별하지 않습니다.
그림 5. 특이도 저하가 없는 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free와 경쟁사 제품의 비교. qPCR 어세이에서 E. coli 16S rRNA 유전자를 대상으로 하는 프라이머와 다양한 양의 E. coli 입력 DNA를 사용하여 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free의 성능(파란색 곡선)과 Promega GoTaq MDx Hot Start Polymerase의 성능(녹색 곡선)을 비교 평가하였습니다. 80개 웰의 음성 대조군(DNA 템플릿 추가 안 됨)에서 E. coli DNA가 검출되지 않았습니다.
그림 6. 고순도의 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free는 시약 단독/템플릿 미사용 대조군(NTC)에서 선명한 백그라운드 제공. Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free 또는 Promega GoTaq MDx Hot start Polymerase를 사용한 PCR을 통해 16S rRNA 유전자를 증폭하였습니다. 다양한 양의 E. coli gDNA(10–1,000 복제 수/반응) 또는 DNA가 첨가되지 않은 반응을 사용하여 40회 사이클 동안 PCR을 실행했습니다.
Taq DNA Polymerase 순도
많은 상용 Taq DNA polymerase 제조업체에서 DNA 오염에 대한 우려를 인정하고 있으며 PCR 기반 어세이를 위한 “DNA-free” 효소를 제공합니다. 이들 효소를 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free와 비교하였습니다. 결과는 Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free가 100 단위의 효소에서 오염 DNA 복제 수가 1개 미만인 유일한 효소인 것으로 나타났습니다(표 2).
표 2. 저농도 DNA 오염 및 DNA-free Taq DNA polymerase에 대한 품질 관리 표준
| 제품 | 박테리아 gDNA/100 단위의 복제 수 | 플라스미드 DNA/100 단위의 복제 수 | 인간 gDNA/100 단위의 복제 수 |
|---|---|---|---|
| Platinum Taq DNA polymerase, DNA-free | 0.4 | 0.4 | 0.00 |
| Eurogentec HGS Diamond Taq polymerase | 11.7 | 300 | 0.04 |
| Roche Taq DNA polymerase, GMP grade | 18 | 80 | 0.12 |
| Roche AptaTaq DNA polymerase, LDx, glycerol-free | 4.1 | n.d.(50 단위에서) | 0.17 |
| Sigma MTP Taq DNA polymerase | 13.2 | 11,600 | 0.12 |
| Promega GoTaq MDx Hot Start Polymerase | 18.5 | 400 | 0.06 |
SUS 제조 서비스 – 이제 이용 가능
Thermo Fisher Scientific은 PCR 또는 qPCR 기반 어세이에 필요한 높은 품질과 탁월한 성능을 가진 다양한 DNA 중합효소와 역전사 효소를 제공합니다. 당사는 최근 폐쇄형 SUS 기반 기술을 활용하여 제조된 Invitrogen Platinum Taq DNA polymerase, DNA-Free를 출시했습니다. 이 제품은 상업적 용도의 PCR 기반 어세이를 위한 탁월한 신뢰성을 제공합니다. Platinum Taq DNA polymerase, DNA-Free 또는 기타 DNA 미함유 효소에 대한 더 자세한 정보는 당사에 문의하십시오. 당사는 고객의 요구 사항을 만족하기 위해 필요한 지원을 제공합니다.
참고문헌
리소스
OEM PCR, RT, qPCR 효소 및 플라스틱 제품
지원
For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.