Oligonucleotide là gì?

Một oligonucleotide là một chuỗi ngắn các phân tử DNA hoặc RNA có nhiều công dụng trong sinh học phân tử và y học.Nó được sử dụng như một đầu dò để sàng lọc các bệnh, nhiễm virus và để xác định các gen trong các thí nghiệm sinh học phân tử.Nó cũng được sử dụng như một mồi trong một loại trình tự DNA. Để hiểu một oligonucleotide, nó giúp hiểu cấu trúc của DNA.Các phân tử DNA là các cuộn dây rất dài của hai sợi, được làm bằng bốn đơn vị bazơ nucleotide khác nhau, được sắp xếp theo các đơn đặt hàng khác nhau.Mỗi đơn vị có một cơ sở bổ sung mà nó sẽ liên kết, vì vậy mỗi chuỗi có một bộ cơ sở đối diện liên kết nó.Những cơ sở này có thể tạo thành một loạt các kết hợp khác nhau, và đó là sự kết hợp của các cơ sở cung cấp mã di truyền.DNA được phiên âm để tạo ra RNA thông tin (mRNA), sau đó được dịch để tạo ra protein.Ví dụ, một oligonucleotide là mười bazơ nucleotide dài sẽ được gọi là

mười mer.Chúng thường được tổng hợp về mặt hóa học và loại tổng hợp giới hạn chiều dài chuỗi dài dưới 60 cơ sở.DNA sẽ có một mẫu để làm việc.DNA sợi đơn được sử dụng và một oligonucleotide bổ sung cho chuỗi DNA được tổng hợp bằng máy tự động.DNA polymerase tổng hợp DNA tiếp tục thêm vào mồi và tổng hợp chuỗi DNA đối diện từ nó.Phản ứng này tạo ra DNA sợi kép. Sử dụng oligonucleotide gần đây hơn khi các đoạn mồi nằm trong phản ứng chuỗi polymerase (PCR) được sử dụng để khuếch đại các đoạn DNA nhỏ.Kỹ thuật này có cách sử dụng thực tế cao, chẳng hạn như trong pháp y và thử nghiệm quan hệ cha con.Nó cũng đã cách mạng hóa nghiên cứu về y học và khoa học sinh học, vì nó thường được sử dụng trong các thí nghiệm kỹ thuật di truyền. Một loạt các đầu dò oligonucleotide thường được sử dụng để phân lập gen từ thư viện gen hoặc DNA bổ sung (CDNAs).Các thư viện cDNA bao gồm DNA sợi kép, trong đó một chuỗi có nguồn gốc từ chuỗi mRNA và chuỗi kia là bổ sung cho nó.Các thư viện như vậy có lợi thế là chúng không có những khoảng trống thường được tìm thấy trong các gen từ các sinh vật cao hơn. Cấu trúc của gen từ nhiều sinh vật được biết đến, do các dự án giải trình tự và có sẵn công khai.Nếu một người muốn sao chép một gen từ một sinh vật khác, người ta có thể thấy những gì được biết về gen trong các sinh vật khác và thiết kế các đầu dò dựa trên các khu vực chung trong các trình tự đó.Các nhà nghiên cứu sau đó có một loạt các đầu dò oligonucleotide được tổng hợp có tính đến các biến thể có thể xảy ra tại khu vực chung.Họ sàng lọc thư viện với các đầu dò đó và tìm kiếm oligonucleotide liên kết.Nhiều gen đã được xác định theo cách này. Một oligonucleotide antisense chứa một chuỗi RNA hoặc DNA duy nhất là sự bổ sung của một chuỗi quan tâm.Khi một mã hóa gen cụ thể cho protein đã được nhân bản, RNA antisense thường được sử dụng để chặn biểu hiện của nó bằng cách liên kết với mRNA sẽ tổng hợp nó.Điều này cho phép các nhà nghiên cứu xác định các tác động đối với sinh vật, khi nó không tạo ra protein đó.Các oligonucleotide antisense cũng đang được phát triển như những loại thuốc mới để chặn các RNA độc hại.

Chip microarray

là một khu vực khác trong đó oligonucleotide có tiện ích tuyệt vời.Đây là các slide thủy tinh, hoặc một số ma trận khác, có các điểm chứa hàng ngàn đầu dò DNA khác nhau mdash;Trong trường hợp này làm bằng oligonucleotide.Chúng là một cách rất hiệu quả để kiểm tra các thay đổi trong một số gen khác nhau cùng một lúc.DNA được liên kết với một hợp chất thay đổi màu hoặc huỳnh quang, nếu DNA bổ sung liên kết với nó, do đó các điểm thay đổi màu nếu có phản ứng vớiDNA thử nghiệm. Một số điều vi mô oligonucleotide được sử dụng để bao gồm sàng lọc các bệnh di truyền.Ví dụ, có các đầu dò nhỏ đại diện cho hoạt động của các gen liên quan đến ung thư vú,

BRCA1 và

BRCA2.Có thể tìm hiểu xem một người phụ nữ có đột biến ở một trong những gen này hay không và phân tích thêm để xem liệu cô ấy có khuynh hướng ung thư vú hay không.Các gen từ các loại virus gây bệnh khác nhau đã được giải trình tự.Dịch tiết cơ thể, chẳng hạn như đờm, có thể được phân tích bằng chip, thường có thể xác định loại virus mà một người bị nhiễm bệnh.Xác định nhiễm virus có thể khá khó khăn, vì các triệu chứng thường tương tự với các loại virus khác nhau.