mRNA 可生产性检查器¶
连接计算序列设计与实际可规模化合成之间的桥梁。
为什么这很重要¶
即便算法上完美的 mRNA 序列，在生产规模上仍可能无法合成。真正的生产工艺需要 检查是否存在那些会破坏 DNA 模板稳定性、阻碍核糖体扫描或触发 mRNA 降解的 基序 —— 这些问题只有在湿实验中才会暴露。
八项检查¶
| 检查项 | 严重度阈值 | 能捕获的问题 |
|---|---|---|
poly_a_runs |
≥7 个 A → error | DNA 模板中的 Poly-A 连续序列会在 IVT 过程中导致质粒不稳定 |
gc_5prime_hairpin |
≥70% GC → warn，≥80% → error | 5' 端的 GC 富集茎结构会阻碍核糖体扫描 |
kozak_strength |
<45% 匹配 → warn | 哺乳动物翻译需要强 Kozak 一致序列（GCCRCCATGG） |
are_motif |
≥1 个九聚体 → warn，≥2 → error | 3' UTR 中的 AU 富集元件会触发 mRNA 降解 |
stop_context |
通读率 ≥0.7 → warn | TGA 是通读率最高的终止密码子；TAA-T 或 TGA-T 终止效率最高 |
hidden_stops |
任何内部终止 → error | 内部框内终止密码子会破坏蛋白 |
gc_window_uniformity |
标准差 >15% → warn | 极端的局部 GC 波动会损害 IVT 得率 |
cpg_balance |
<0.5% 或 >15% → warn | CpG 过低会沉默表达；CpG 过高则激活 TLR9 |
命令行¶
返回一份 JSON 报告，包含逐项检查的状态、得分、严重度以及汇总。
若无任何 error，退出码为 0；只要存在 error，退出码为 2。
Python API¶
from mrnavax.manufacturability import score_manufacturability
report = score_manufacturability(
cds,
utr5="GCCGCCACC", # optional, for Kozak scoring
utr3="AAAAAAAAAAAAAA", # optional, for ARE detection
)
print(f"overall: {report.overall_score:.3f}")
for c in report.checks:
print(f" [{c.severity}] {c.name}: {c.summary}")
参考¶
- Holtkamp et al. (2006) Blood 108.
- Kozak (1986) Cell 44.
- Chen & Shyu (1995) Trends Biochem Sci 20.