Hvad er et oligonukleotid?

Et oligonukleotid er en kort kæde af DNA- eller RNA -molekyler, der har mange anvendelser i molekylærbiologi og medicin.Det bruges som en sonde til screening for sygdomme, virusinfektioner og til at identificere gener i molekylærbiologiske eksperimenter.Det bruges også som en primer i en type DNA -sekventering.

For at forstå et oligonukleotid hjælper det med at forstå strukturen af DNA.DNA -molekyler er meget lange spoler af to tråde, lavet af fire forskellige nukleotidbaseenheder, arrangeret i forskellige ordrer.Hver enhed har en komplementær base, den vil binde, så hver streng har et modsat sæt baser, der binder den.Disse baser kan danne en lang række forskellige kombinationer, og det er kombinationen af baser, der giver den genetiske kode.DNA transkriberes til at producere messenger -RNA (mRNA), som derefter oversættes til at producere proteiner.

Oligonukleotider identificeres ved deres kædelængde.For eksempel kaldes et oligonukleotid, der er ti nukleotidbaser lang, en ti mer .De syntetiseres generelt kemisk, og typen af syntese begrænser kædelængden til mindre end 60 baser lange.

I en type DNA -sekventering, der kaldes dideoxy -sekventering , bruges oligonukleotider som en primer, så den enzym, derDNA'et har en skabelon at arbejde fra.Enkeltstrenget DNA anvendes, og et oligonukleotid, der er komplementært til DNA-strengen, syntetiseres ved anvendelse af en automatiseret maskine.DNA -polymerasen, der syntetiserer DNA'et, fortsætter med at tilføje primeren og syntetiserer den modsatte del af DNA fra det.Denne reaktion producerer dobbeltstrenget DNA.

En nyere anvendelse af oligonukleotider, da primere er i polymerasekædereaktionen (PCR), der bruges til at amplificere små fragmenter af DNA.Denne teknik har meget praktisk anvendelse, såsom i kriminalteknik og faderskabstest.Det har også revolutioneret forskning inden for medicin og biologiske videnskaber, da det ofte bruges i genetiske tekniske eksperimenter.

En række oligonukleotidprober bruges ofte til at isolere gener fra et bibliotek med gener eller komplementære DNA'er (CDNA'er).CDNA-biblioteker består af dobbeltstrenget DNA, hvor den ene streng stammer fra en mRNA-streng, og den anden er komplementær til det.Sådanne biblioteker har den fordel, at de ikke har de huller, der ofte findes i gener fra højere organismer.

Strukturen af gener fra mange organismer er kendt på grund af sekventeringsprojekter og er offentligt tilgængelig.Hvis man ønsker at klone et gen fra en anden organisme, kan man se, hvad der er kendt om genet i andre organismer, og designprober baseret på fællesarealer i disse sekvenser.Forskere har derefter en række oligonukleotidprober syntetiseret, der tager højde for mulige variationer i fællesområdet.De screener biblioteket med disse sonder og ser efter oligonukleotider, der binder.Mange gener er blevet identificeret på denne måde.

En antisense -oligonukleotid indeholder en enkelt streng af RNA eller DNA, der er komplementet af en sekvens af interesse.Når et bestemt gen, der koder for et protein, er blevet klonet, bruges antisense -RNA ofte til at blokere dets ekspression ved at binde til mRNA, der ville syntetisere det.Dette lader forskere bestemme virkningerne på organismen, når det ikke gør det protein.Antisense -oligonukleotider udvikles også som nye typer af medikamenter til at blokere giftige RNA'er.

Mikroarray -chips har været et andet område, hvor oligonukleotider har været af stor nytte.Dette er glasglas eller en anden matrix, der har pletter, der indeholder tusinder af forskellige DNA -prober mdash;I dette tilfælde lavet af oligonukleotider.De er en meget effektiv måde at teste for ændringer i en række forskellige gener på én gang.DNA -Test -DNA.

Nogle af de ting oligonukleotidmikroarrays anvendes til inkluderer screening for genetiske sygdomme.For eksempel er der små sonder, der repræsenterer aktiviteten af gener involveret i brystkræft, BRCA1 og BRCA2 .Det er muligt at finde ud af, om en kvinde har en mutation i en af disse gener, og analysere den yderligere for at se, om hun har en disponering for brystkræft.

Der er en mikroarray kaldet Virochip , der har sonder til ca. 20.000Gener fra forskellige patogene vira, der er blevet sekventeret.Kropsudskillelser, såsom slim, kan analyseres med chippen, som ofte kan identificere, hvilken type virus en person er inficeret med.Identificering af virusinfektioner kan være ret vanskelige, da symptomerne ofte er ens med forskellige typer vira.