Τι είναι το ολιγονουκλεοτίδιο;

Ένα ολιγονουκλεοτίδιο είναι μια σύντομη αλυσίδα μορίων DNA ή RNA που έχουν πολλές χρήσεις στη μοριακή βιολογία και την ιατρική.Χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής για την ανίχνευση για ασθένειες, ιογενείς λοιμώξεις και για την ταυτοποίηση γονιδίων σε πειράματα μοριακής βιολογίας.Χρησιμοποιείται επίσης ως εκκινητής σε έναν τύπο αλληλουχίας DNA.

Για να κατανοήσουμε ένα ολιγονουκλεοτίδιο, βοηθά στην κατανόηση της δομής του DNA.Τα μόρια DNA είναι πολύ μακρά πηνία δύο κλώνων, κατασκευασμένα από τέσσερις διαφορετικές μονάδες βάσης νουκλεοτιδίων, διατεταγμένες σε ποικίλες παραγγελίες.Κάθε μονάδα έχει μια συμπληρωματική βάση που θα δεσμεύσει, οπότε κάθε σκέλος έχει ένα αντίθετο σύνολο βάσεων που το δεσμεύουν.Αυτές οι βάσεις μπορούν να σχηματίσουν μια μεγάλη ποικιλία διαφορετικών συνδυασμών και είναι ο συνδυασμός βάσεων που δίνει τον γενετικό κώδικα.Το DNA μεταγράφεται για την παραγωγή αγγελιοφόρου RNA (mRNA), το οποίο στη συνέχεια μεταφράζεται για να παράγει πρωτεΐνες

Ο ολιγονουκλεοτίδια αναγνωρίζονται από το μήκος της αλυσίδας τους.Για παράδειγμα, ένα ολιγονουκλεοτίδιο που είναι δέκα βάσεις νουκλεοτιδίων θα ονομαζόταν ten mer .Γενικά συντίθενται χημικά και ο τύπος σύνθεσης περιορίζει το μήκος της αλυσίδας σε μήκος μικρότερης από 60 βάσεις.Το DNA θα έχει ένα πρότυπο για να εργαστεί από.Χρησιμοποιείται μονόκλωνο ϋΝΑ και ένα ολιγονουκλεοτίδιο που συμπληρώνουν τον κλώνο DNA συντίθεται χρησιμοποιώντας ένα αυτοματοποιημένο μηχάνημα.Η πολυμεράση ϋΝΑ που συνθέτει το DNA συνεχίζει να προσθέτει στον εκκινητή και συνθέτει το αντίθετο κλώνο του DNA από αυτό.Αυτή η αντίδραση παράγει διπλό έλικες DNA.

Μια πιο πρόσφατη χρήση ολιγονουκλεοτιδίων ως εκκινητές βρίσκεται στην αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση μικρών θραυσμάτων του DNA.Αυτή η τεχνική έχει εξαιρετικά πρακτικές χρήσεις, όπως στην εγκληματολογία και τις δοκιμές πατρότητας.Έχει επίσης φέρει επανάσταση στην έρευνα στην ιατρική και στις βιολογικές επιστήμες, καθώς χρησιμοποιείται συχνά σε πειράματα γενετικής μηχανικής.

Μια σειρά ανιχνευτών ολιγονουκλεοτιδίων χρησιμοποιείται συχνά για την απομόνωση γονιδίων από μια βιβλιοθήκη γονιδίων ή συμπληρωματικών DNAs (CDNAs).Οι βιβλιοθήκες cDNA αποτελούνται από διπλό έλικες DNA, στο οποίο ένα κλώνο προέρχεται από ένα κλώνο mRNA και το άλλο είναι συμπληρωματικό σε αυτό.Τέτοιες βιβλιοθήκες έχουν το πλεονέκτημα ότι δεν διαθέτουν τα κενά που βρίσκονται συχνά σε γονίδια από υψηλότερους οργανισμούς.

Η δομή των γονιδίων από πολλούς οργανισμούς είναι γνωστή λόγω των έργων αλληλουχίας και είναι διαθέσιμη στο κοινό.Εάν κάποιος θέλει να κλωνοποιήσει ένα γονίδιο από έναν άλλο οργανισμό, μπορεί κανείς να δει τι είναι γνωστό για το γονίδιο σε άλλους οργανισμούς και οι ανιχνευτές σχεδιασμού που βασίζονται σε κοινόχρηστους τομείς σε αυτές τις ακολουθίες.Οι ερευνητές έχουν στη συνέχεια μια σειρά από ανιχνευτές ολιγονουκλεοτιδίων που συντέθηκαν οι οποίοι λαμβάνουν υπόψη πιθανές παραλλαγές στον κοινό χώρο.Προβάλλουν τη βιβλιοθήκη με αυτούς τους ανιχνευτές και αναζητούν ολιγονουκλεοτίδια που δεσμεύουν.Πολλά γονίδια έχουν ταυτοποιηθεί με αυτόν τον τρόπο.

Ένα αντινοηματικό ολιγονουκλεοτίδιο περιέχει ένα μόνο κλώνο RNA ή DNA που είναι το συμπλήρωμα μιας αλληλουχίας ενδιαφέροντος.Μόλις ένα συγκεκριμένο γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη έχει κλωνοποιηθεί, το αντιπληροφοριακό RNA χρησιμοποιείται συχνά για να εμποδίσει την έκφρασή του με τη δέσμευση στο mRNA που θα το συνθέσει.Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να καθορίσουν τις επιδράσεις στον οργανισμό, όταν δεν κάνει αυτή την πρωτεΐνη.Τα αντιπληροφοριακά ολιγονουκλεοτίδια αναπτύσσονται επίσης ως νέοι τύποι φαρμάκων για να εμποδίσουν τα τοξικά RNAs.

Οι τσιπ Microarray ήταν μια άλλη περιοχή στην οποία τα ολιγονουκλεοτίδια έχουν μεγάλη χρησιμότητα.Αυτές είναι γυάλινες διαφάνειες, ή κάποια άλλη μήτρα, που έχουν σημεία που περιέχουν χιλιάδες διαφορετικούς ανιχνευτές DNA mdash.Σε αυτή την περίπτωση κατασκευασμένη από ολιγονουκλεοτίδια.Είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος για να δοκιμάσετε τις αλλαγές σε διάφορα διαφορετικά γονίδια ταυτόχρονα.Το DNA δεσμεύεται σε μια ένωση που αλλάζει χρώμα ή φθορεύει, εάν το συμπληρωματικό DNA συνδέεται με αυτό, έτσι ώστε τα σημεία να αλλάζουν το χρώμα εάν υπάρχει αντίδραση με τοΔοκιμή DNA

Μερικά από τα πράγματα που χρησιμοποιούνται μικροσυστοιχίες ολιγονουκλεοτιδίων χρησιμοποιούνται για τη διαλογή για γενετικές ασθένειες.Για παράδειγμα, υπάρχουν μικροί ανιχνευτές που αντιπροσωπεύουν τη δραστηριότητα των γονιδίων που εμπλέκονται στον καρκίνο του μαστού, BRCA1 και BRCA2 .Είναι δυνατόν να διαπιστωθεί εάν μια γυναίκα έχει μετάλλαξη σε ένα από αυτά τα γονίδια και να την αναλύσει περαιτέρω για να δει αν έχει προδιάθεση για καρκίνο του μαστού.

Υπάρχει μια μικροσυστοιχία που ονομάζεται virochip που έχει ανιχνευτές για περίπου 20.000γονίδια από διάφορους παθογόνους ιούς που έχουν προσδιοριστεί αλληλουχία.Οι εκκρίσεις του σώματος, όπως το φλέγμα, μπορούν να αναλυθούν με το τσιπ, το οποίο μπορεί συχνά να προσδιορίσει τον τύπο του ιού που μολύνεται από το άτομο.Ο προσδιορισμός των ιογενών λοιμώξεων μπορεί να είναι αρκετά δύσκολος, καθώς τα συμπτώματα είναι συχνά παρόμοια με διαφορετικούς τύπους ιών.