Co to jest oligonukleotyd?

Oligonukleotyd to krótki łańcuch cząsteczek DNA lub RNA, który ma wiele zastosowań w biologii molekularnej i medycynie.Jest stosowany jako sonda do badania chorób, infekcji wirusowych i do identyfikacji genów w eksperymentach biologii molekularnej.Jest również stosowany jako starter w rodzaju sekwencjonowania DNA.

Aby zrozumieć oligonukleotyd, pomaga zrozumieć strukturę DNA.Cząsteczki DNA to bardzo długie cewki dwóch nici, wykonane z czterech różnych jednostek podstawowych nukleotydów, ułożonych w różnych rzędach.Każda jednostka ma uzupełniającą podstawę, którą wiąże, więc każda nici ma przeciwny zestaw podstawy.Podstawy te mogą tworzyć wiele różnych kombinacji i jest to kombinacja zasad, która daje kod genetyczny.DNA jest transkrybowany w celu wytworzenia przekaźnika RNA (mRNA), który jest następnie tłumaczony w celu wytworzenia białek.

oligonukleotydy są identyfikowane przez ich długość łańcucha.Na przykład oligonukleotyd, który jest dziesięć baz nukleotydowych, długo nazywałby się dziesięć mer .Są one na ogół syntetyzowane chemicznie, a rodzaj syntezy ogranicza długość łańcucha do mniej niż 60 zasad.

w rodzaju sekwencjonowania DNA znanego jako sekwencjonowanie dideoksy , oligonukleotydy są stosowane jako starter, dzięki czemu enzym, który tworzyDNA będzie miało szablon do pracy.Używane jest jednoniciowe DNA, a oligonukleotyd, który jest uzupełniający się do nici DNA, jest syntetyzowany za pomocą automatycznej maszyny.Polimeraza DNA, która syntetyzuje DNA, nadal dodaje do startera i syntetyzuje z niego przeciwną nici DNA.Ta reakcja wytwarza dwuniciowy DNA.

Nowsze zastosowanie oligonukleotydów, ponieważ startery występują w reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR), która jest stosowana do amplifikacji małych fragmentów DNA.Ta technika ma wysoce praktyczne zastosowania, na przykład w kryminalistyce i testach ojcostwa.Zrewolucjonizował także badania w zakresie medycyny i nauk biologicznych, ponieważ jest często stosowany w eksperymentach inżynierii genetycznej.

Seria sond oligonukleotydowych jest często stosowana do izolowania genów z biblioteki genów lub komplementarnych DNA (CDNA).Biblioteki cDNA składają się z dwuniciowego DNA, w którym jedna nici pochodzi z nici mRNA, a drugi jest do niego uzupełniający.Takie biblioteki mają tę zaletę, że nie mają luk, które często występują w genach z wyższych organizmów.

Struktura genów z wielu organizmów jest znana ze względu na projekty sekwencjonowania i jest publicznie dostępna.Jeśli ktoś chce sklonować gen z innego organizmu, można zobaczyć, co wiadomo na temat genu w innych organizmach, a także sondy projektowe oparte na wspólnych obszarach w tych sekwencjach.Następnie naukowcy mają zsyntetyzowane serię sond oligonukleotydowych, które uwzględniają możliwe zmiany w obszarze wspólnym.Pokrywają bibliotekę tymi sondami i szukają oligonukleotydów, które wiążą się.W ten sposób zidentyfikowano wiele genów.

Antysensowny oligonukleotyd zawiera pojedynczą nici RNA lub DNA, który jest uzupełnieniem sekwencji zainteresowania.Po sklonowaniu konkretnego kodującego gen białka, antysensowne RNA jest często stosowane do blokowania jego ekspresji poprzez wiązanie z mRNA, który go zsyntetyzowałby.To pozwala badaczom określić wpływ na organizm, gdy nie tworzy tego białka.Antysensowne oligonukleotydy są również opracowywane jako nowe typy leków do blokowania toksycznych RNA.

Chips mikromacierzy były kolejnym obszarem, w którym oligonukleotydy były bardzo użyteczne.Są to szkiełka szklane lub inna macierz, które mają plamy zawierające tysiące różnych sond DNA i mdash;W tym przypadku wykonane z oligonukleotydów.Są bardzo skutecznym sposobem testowania zmian w wielu różnych genach jednocześnie.DNA jest związany z związkiem, który zmienia kolor lub fluoresje, jeśli wiąże się z nim komplementarne DNA, więc plamy zmieniają kolor, jeśli istnieje reakcja z reakcją zTest DNA.

Niektóre rzeczy mikromacierze oligonukleotydowe są stosowane do badań przesiewowych na choroby genetyczne.Na przykład istnieją małe sondy, które reprezentują aktywność genów zaangażowanych w raka piersi, BRCA1

i BRCA2 .Można dowiedzieć się, czy kobieta ma mutację w jednym z tych genów, i przeanalizować ją, aby sprawdzić, czy ma predyspozycję do raka piersi. Istnieje mikromacierz zwany virochip , który ma sondy dla około 20 000Geny z różnych patogennych wirusów, które zostały zsekwencjonowane.Wydzielania ciała, takie jak flegm, można analizować za pomocą układu, który często może określić, jakiego rodzaju wirusa jest zarażona.Identyfikacja infekcji wirusowych może być dość trudna, ponieważ objawy są często podobne z różnymi rodzajami wirusów.