Was ist ein Oligonukleotid?

Ein Oligonukleotid ist eine kurze Kette von DNA- oder RNA -Molekülen, die viele Verwendungszwecke in der molekularen Biologie und in der Medizin haben.Es wird als Sonde verwendet, um nach Krankheiten, Virusinfektionen und zur Identifizierung von Genen in molekularen Biologieexperimenten zu senken.Es wird auch als Primer in einer Art von DNA -Sequenzierung verwendet.

Um ein Oligonukleotid zu verstehen, hilft es, die Struktur der DNA zu verstehen.DNA -Moleküle sind sehr lange Spulen von zwei Strängen, die aus vier verschiedenen Nucleotid -Baseneinheiten bestehen und in unterschiedlichen Ordnungen angeordnet sind.Jede Einheit hat eine komplementäre Basis, die sie binden, sodass jeder Strang einen entgegengesetzten Satz von Basen hat, die ihn binden.Diese Basen können eine große Vielfalt verschiedener Kombinationen bilden, und es ist die Kombination von Basen, die den genetischen Code ergibt.DNA wird transkribiert, um Messenger -RNA (mRNA) zu produzieren, was dann zu Proteinen erzeugt wird.

Oligonukleotide werden durch ihre Kettenlänge identifiziert.Zum Beispiel würde ein Oligonukleotid mit zehn Nukleotidbasen lang als zehn mer bezeichnet.Sie werden im Allgemeinen chemisch synthetisiert, und die Art der Synthese begrenzt die Kettenlänge auf weniger als 60 Basen lang.Die DNA wird eine Vorlage haben, aus der er arbeiten kann.Eine einzelne Strängige DNA wird verwendet, und ein Oligonukleotid, das zum DNA-Strang komplementär ist, wird unter Verwendung einer automatisierten Maschine synthetisiert.Die DNA -Polymerase, die die DNA synthetisiert, addiert den Primer weiter und synthetisiert den entgegengesetzten DNA -Strang daraus.Diese Reaktion erzeugt doppelsträngige DNA.

Eine neuere Verwendung von Oligonukleotiden als Primer ist in der Polymerasekettenreaktion (PCR), die zur Amplifikation kleiner DNA-Fragmente verwendet wird.Diese Technik hat sehr praktische Verwendungen, wie beispielsweise in Forensik und Vaterschaftstests.Es wurde auch Forschung in Medizin und Biowissenschaften revolutioniert, da es häufig in Gentechnik -Experimenten verwendet wird. Eine Reihe von Oligonukleotidsonden wird häufig verwendet, um Gene aus einer Bibliothek von Genen oder komplementären DNAs (CDNAs) zu isolieren.cDNA-Bibliotheken bestehen aus doppelsträngiger DNA, in der ein Strang von einem mRNA-Strang abgeleitet ist, und der andere ergänzt sie.Solche Bibliotheken haben den Vorteil, dass sie nicht die Lücken haben, die häufig in Genen aus höheren Organismen enthalten sind.

Die Struktur von Genen aus vielen Organismen ist aufgrund von Sequenzierungsprojekten bekannt und ist öffentlich verfügbar.Wenn man ein Gen aus einem anderen Organismus klonen will, kann man sehen, was über das Gen in anderen Organismen bekannt ist, und Konstruktionssonden auf der Grundlage gemeinsamer Bereiche in diesen Sequenzen zu entwerfen.Forscher haben dann eine Reihe von Oligonukleotidsonden synthetisiert, die mögliche Abweichungen im Gemeinschaftsbereich berücksichtigen.Sie überprüfen die Bibliothek mit diesen Sonden und suchen nach Oligonukleotiden, die binden.Viele Gene wurden auf diese Weise identifiziert.

Ein Antisense -Oligonukleotid enthält einen einzelnen RNA oder DNA -Strang, der die Komplement einer Interessensequenz darstellt.Sobald ein bestimmtes Gen, das für ein Protein kodiert, kloniert wurde, wird häufig Antisense -RNA verwendet, um seine Expression durch Bindung an die mRNA zu blockieren, die es synthetisieren würde.Dadurch können Forscher die Auswirkungen auf den Organismus bestimmen, wenn es dieses Protein nicht macht.Antisense -Oligonukleotide werden auch als neuartige Arten von Medikamenten entwickelt, um toxische RNAs zu blockieren.Dies sind Glasrutschen oder eine andere Matrix, die Flecken mit Tausenden verschiedener DNA -Sonden und Mdash enthalten;In diesem Fall aus Oligonukleotiden.Sie sind eine sehr effiziente Methode, um Änderungen in verschiedenen Genen gleichzeitig zu testen.Die DNA ist an eine Verbindung gebunden, die die Farbe oder Fluoreszen verändert, wenn eine komplementäre DNA daran bindet, sodass die Flecken die Farbe ändernTest -DNA.

Einige der Dinge, die Oligonukleotid -Mikroarrays verwendet werden, werden zum Screening auf genetische Erkrankungen einbezogen.Zum Beispiel gibt es kleine Sonden, die die Aktivität von Genen darstellen, die an Brustkrebs beteiligt sind, BRCA1 und BRCA2 .Es ist möglich herauszufinden, ob eine Frau eine Mutation in einem dieser Gene hat, und sie weiter analysieren, um zu sehen, ob sie eine Veranlagung für Brustkrebs hat.Gene aus verschiedenen pathogenen Viren, die sequenziert wurden.Körpersekrete wie Schleim können mit dem Chip analysiert werden, wodurch häufig festgestellt werden kann, mit welcher Art von Virus eine Person infiziert ist.Die Identifizierung von Virusinfektionen kann ziemlich schwierig sein, da die Symptome häufig mit verschiedenen Arten von Viren ähnlich sind.