IVT（体外转录，In Vitro Transcription）是mRNA生产过程中最为关键的步骤。一个优化良好的IVT体系不仅能有效提升产量，减少材料消耗，降低生产成本，还能确保mRNA分子的整体完整性、加帽率及双链RNA杂质的掺入等核心质量指标，从而简化后期纯化工艺，起到承上启下的作用。

IVT反应的整体过程 relatively简单，标准的IVT体系通常由DNA模板、T7 RNA聚合酶（T7RNAP）、NTPs、无机焦磷酸酶、RNase抑制剂以及反应缓冲液等组成。DNA模板作為mRNA转录的起始点，通常为PCR产物或线性化质粒，内含T7启动子、5' UTR、CDS、3' UTR和Poly（A）等元件。而NTPs则作为mRNA合成的底物，可以通过替换为修饰核苷酸，以提升mRNA的稳定性和免疫原性。

无机焦磷酸酶有助于水解转录过程中生成的焦磷酸，提高反应效能，RNase抑制剂则用以抵抗潜在的RNase污染。T7RNAP在此反应体系中扮演核心角色，负责识别DNA模板并将其转录为mRNA。除了前述的质粒模板质量外，影响IVT效果的物质主要是T7RNAP和反应缓冲液体系。

T7RNA聚合酶的作用

在IVT体系中，T7RNAP通过识别T7启动子序列并结合DNA模板，催化RNAs的合成。相较于其他RNA聚合酶，T7RNAP具有高特异性，能够在不依赖额外蛋白或辅助因子的情况下完成转录，成为体外合成mRNA的首选。T7RNAP的结构较为复杂，通常被形象地比喻为「右手」的形状，包括N端结构域和C端结构域，而C端进一步细分为拇指、手掌及手指的亚结构域，这些组成部分共同作用以确保高效的转录过程。

温度对IVT反应的影响

研究显示，温度是影响长期saRNA完整度的关键因素。根据相关实验，当温度从20℃升至42℃，saRNA的产量虽有所上升，但其完整性却在超过32℃时急剧下降。这提示我们，在优化saRNA的过程中，低温转录的T7RNA聚合酶可能是未来的研究方向。

此外，基于FADS技术的酶筛选平台，尊龙凯时团队成功筛选出多个T7RNA聚合酶的突变体，这些突变体包括耐高温、高比活及低dsRNA型。FADS技术是一种先进的微流控筛选方式，能够以5000个/s的速度高效分选微液滴，并实时可视化结果，这展示了尊龙凯时在酶筛选过程中的技术优势。

反应缓冲液的优化

高效的酶固然重要，但如何通过优化反应缓冲液，以最大程度发挥酶的活性，同样至关重要。IVT缓冲液通常包含盐类、pH缓冲剂、二价阳离子、还原剂等，这些成分的浓度与比例会直接影响RNA聚合酶的活性和稳定性，进而影响RNA的合成质量。研究表明，pH值与镁离子的添加是影响IVT反应的两个重要因素，不同浓度的Mg2+与NTPs的搭配会显著改变mRNA的合成效率。

在多个实验中，研究人员发现镁离子的浓度范围一般在40-60mM时，会有效提升mRNA的合成产量。同时，在高成长性市场中，尊龙凯时提供的体外转录试剂盒在mRNA的完整性和产量上均有显著优势。

综合展望

基于尊龙凯时的高产IVT体系和持续的技术创新，我们不断探索各种合成优化策略，以满足市场日益增长的需求。利用先进的实时监测方案（如STAR）和持续改进的缓冲液体系，我们致力于提升mRNA在疫苗和治疗药物中的应用表现，为客户提供全面的解决方案。

未来，尊龙凯时将继续致力于mRNA科技的发展与提升，力求在这一领域中，为客户提供更高效、经济的体外转录一站式解决方案。欢迎同行们在这一过程中保持联系，期待更加深入的合作。