Wat is een oligonucleotide?

Een oligonucleotide is een korte keten van DNA- of RNA -moleculen die veel toepassingen heeft in moleculaire biologie en geneeskunde.Het wordt gebruikt als een sonde om te screenen op ziekten, virale infecties en om genen te identificeren in moleculaire biologie -experimenten.Het wordt ook gebruikt als een primer in een type DNA -sequencing.

Om een oligonucleotide te begrijpen, helpt het de structuur van DNA te begrijpen.DNA -moleculen zijn zeer lange spoelen van twee strengen, gemaakt van vier verschillende nucleotide -basiseenheden, gerangschikt in verschillende orders.Elke eenheid heeft een aanvullende basis die het zal binden, dus elke streng heeft een tegenovergestelde set bases die het binden.Deze basen kunnen een grote verscheidenheid aan verschillende combinaties vormen, en het is de combinatie van bases die de genetische code geeft.DNA wordt getranscribeerd om messenger -RNA (mRNA) te produceren, dat vervolgens wordt vertaald om eiwitten te produceren.

oligonucleotiden worden geïdentificeerd door hun kettinglengte.Een oligonucleotide dat tien nucleotide -bases lang is, zou bijvoorbeeld een tien mer worden genoemd.Ze worden over het algemeen chemisch gesynthetiseerd en het type synthese beperkt de kettinglengte tot minder dan 60 basen lang.

IN EEN TYPE DNA -sequencing die bekend staat als -dideoxysequencing , oligonucleotiden worden gebruikt als een primer, zodat het enzym dat maakt dat maaktHet DNA zal een sjabloon hebben om van te werken.Enkelstrengs DNA wordt gebruikt en een oligonucleotide dat complementair is aan de DNA-streng wordt gesynthetiseerd met behulp van een geautomatiseerde machine.Het DNA -polymerase dat het DNA synthetiseert, blijft toevoegen aan de primer en synthetiseert de tegenovergestelde DNA -streng ervan.Deze reactie produceert dubbelstrengs DNA. Een recenter gebruik van oligonucleotiden als primers zit in de polymerasekettingreactie (PCR) die wordt gebruikt om kleine fragmenten van DNA te amplificeren.Deze techniek heeft zeer praktisch gebruik, zoals in forensisch onderzoek en vaderschapstesten.Het heeft ook een revolutie teweeggebracht in onderzoek in de geneeskunde en de biologische wetenschappen, omdat het vaak wordt gebruikt in experimenten met genetische manipulatie. Een reeks oligonucleotide -sondes wordt vaak gebruikt om genen uit een bibliotheek van genen of complementaire DNA's (cDNA's) te isoleren.CDNA-bibliotheken bestaan uit dubbelstrengs DNA, waarin de ene streng is afgeleid van een mRNA-streng en de andere complementair is.Dergelijke bibliotheken hebben het voordeel dat ze niet de hiaten hebben die vaak worden aangetroffen in genen uit hogere organismen. De structuur van genen uit veel organismen is bekend als gevolg van sequentieprojecten en is openbaar beschikbaar.Als men een gen uit een ander organisme wil klonen, kan men zien wat er bekend is over het gen in andere organismen, en ontwerpsondes op basis van gemeenschappelijke gebieden in die sequenties.Onderzoekers hebben vervolgens een reeks oligonucleotide -probes gesynthetiseerd die rekening houden met mogelijke variaties in het gemeenschappelijke gebied.Ze screenen de bibliotheek met die sondes en zoeken naar oligonucleotiden die binden.Veel genen zijn op deze manier geïdentificeerd. Een antisense oligonucleotide bevat een enkele streng RNA of DNA dat de aanvulling is op een sequentie van interesse.Zodra een bepaald gen dat codering voor een eiwit is gekloneerd, wordt antisense RNA vaak gebruikt om de expressie ervan te blokkeren door te binden aan het mRNA dat het zou synthetiseren.Hierdoor kunnen onderzoekers de effecten op het organisme bepalen, wanneer het dat eiwit niet maakt.Antisense oligonucleotiden worden ook ontwikkeld als nieuwe soorten geneesmiddelen om giftige RNA's te blokkeren. Microarray -chips zijn een ander gebied geweest waarin oligonucleotiden van groot nut zijn geweest.Dit zijn glazen dia's, of een andere matrix, die vlekken hebben die duizenden verschillende DNA -sondes mdash bevatten;In dit geval gemaakt van oligonucleotiden.Ze zijn een zeer efficiënte manier om in een aantal verschillende genen tegelijk te testen.Het DNA is gebonden aan een verbinding die van kleur verandert, of fluoresces, als complementair DNA eraan bindt, zodat de vlekken van kleur veranderen als er een reactie is met deTest -DNA.

Sommige dingen die oligonucleotide -microarrays worden gebruikt voor het opnemen van screening op genetische ziekten.Er zijn bijvoorbeeld kleine sondes die de activiteit vertegenwoordigen van genen die betrokken zijn bij borstkanker, BRCA1 en BRCA2 .Het is mogelijk om erachter te komen of een vrouw een mutatie heeft in een van deze genen en deze verder te analyseren om te zien of ze een aanleg heeft voor borstkanker.

Er is een microarray genaamd de virochip die sondes heeft voor ongeveer 20.000Genen van verschillende pathogene virussen die zijn gesequenced.Lichaamsafscheidingen, zoals slijm, kunnen worden geanalyseerd met de chip, die vaak kunnen identificeren met welk type virus een persoon is geïnfecteerd.Het identificeren van virale infecties kan vrij moeilijk zijn, omdat de symptomen vaak vergelijkbaar zijn met verschillende soorten virussen.