Hva er et oligonukleotid?

Et oligonukleotid er en kort kjede med DNA eller RNA -molekyler som har mange bruksområder innen molekylærbiologi og medisin.Det brukes som en sonde for å screene for sykdommer, virusinfeksjoner og for å identifisere gener i molekylære biologiske eksperimenter.Det brukes også som en grunning i en type DNA -sekvensering.

For å forstå et oligonukleotid, hjelper det å forstå strukturen til DNA.DNA -molekyler er veldig lange spoler av to tråder, laget av fire forskjellige nukleotidbaseenheter, anordnet i forskjellige ordrer.Hver enhet har en utfyllende base den vil binde seg, så hver tråd har et motsatt sett med baser som binder den.Disse basene kan danne et stort utvalg av forskjellige kombinasjoner, og det er kombinasjonen av baser som gir den genetiske koden.DNA blir transkribert for å produsere messenger -RNA (mRNA), som deretter blir oversatt til å produsere proteiner.

oligonukleotider identifiseres med deres kjedelengde.For eksempel vil et oligonukleotid som er ti nukleotidbaser lange bli kalt en ti mer .DNA vil ha en mal å jobbe fra.Enkeltstrenget DNA brukes, og et oligonukleotid som er komplementært til DNA-strengen syntetiseres ved hjelp av en automatisert maskin.DNA -polymerasen som syntetiserer DNAet fortsetter å legge til primeren, og syntetiserer den motsatte strengen av DNA fra den.Denne reaksjonen produserer dobbeltstrenget DNA.

En nyere bruk av oligonukleotider som primere er i polymerasekjedereaksjonen (PCR) som brukes til å forsterke små fragmenter av DNA.Denne teknikken har svært praktiske bruksområder, for eksempel innen rettsmedisinske og farskapstesting.Det har også revolusjonert forskning innen medisin og biologiske vitenskaper, siden det ofte brukes i gentekniske eksperimenter. En serie oligonukleotidprober brukes ofte til å isolere gener fra et bibliotek med gener eller komplementære DNA (CDNA).CDNA-biblioteker består av dobbeltstrenget DNA, der den ene streng er avledet fra en mRNA-streng og den andre er komplementær til den.Slike biblioteker har fordelen at de ikke har hullene som ofte finnes i gener fra høyere organismer.

Strukturen til gener fra mange organismer er kjent, på grunn av sekvenseringsprosjekter, og er offentlig tilgjengelig.Hvis man ønsker å klone et gen fra en annen organisme, kan man se hva som er kjent om genet i andre organismer, og designprober basert på fellesarealer i disse sekvensene.Forskere har deretter en serie oligonukleotidprober syntetisert som tar hensyn til mulige variasjoner på fellesarealet.De viser biblioteket med disse sonder og ser etter oligonukleotider som binder seg.Mange gener er blitt identifisert på denne måten.

Et antisense -oligonukleotid inneholder en enkelt streng av RNA eller DNA som er komplementet til en sekvens av interesse.Når en bestemt genkoding for et protein er blitt klonet, brukes antisense RNA ofte for å blokkere uttrykket ved å binde seg til mRNA som vil syntetisere det.Dette lar forskere bestemme effekten på organismen, når det ikke gjør det proteinet.Antisense oligonukleotider utvikles også som nye typer medisiner for å blokkere giftige RNA -er.

Mikroarray -brikker har vært et annet område der oligonukleotider har vært av stor nytte.Dette er glassglass, eller en annen matrise, som har flekker som inneholder tusenvis av forskjellige DNA -sonder og mdash;i dette tilfellet laget av oligonukleotider.De er en veldig effektiv måte å teste for endringer i en rekke forskjellige gener på en gang.DNA er bundet til en forbindelse som endrer farge, eller fluoresces, hvis komplementært DNA binder seg til det, så flekkene endrer farge hvis det er en reaksjon medTest DNA.

Noen av tingene oligonukleotidmikroarrays brukes til å inkludere screening for genetiske sykdommer.For eksempel er det små sonder som representerer aktiviteten til gener som er involvert i brystkreft, BRCA1 og BRCA2 .Det er mulig å finne ut om en kvinne har en mutasjon i et av disse genene, og analysere den videre for å se om hun har en disposisjon for brystkreft.

Det er en mikroarray kalt Virochip som har sonder for omtrent 20.000Gener fra forskjellige patogene virus som er blitt sekvensert.Kroppssekresjoner, som slim, kan analyseres med brikken, som ofte kan identifisere hvilken type virus en person er smittet med.Å identifisere virusinfeksjoner kan være ganske vanskelig, siden symptomene ofte er like med forskjellige typer virus.