什么是寡核苷酸(Oligonucleotide)？
寡核苷酸是一种短链的DNA或RNA分子，在分子生物学和医学中有许多用途。它被用作筛选疾病、病毒感染和分子生物学实验中鉴定基因的探针。它也被用作DNA测序的引物 DNA被转录产生信使RNA（mRNA），然后被翻译成蛋白质DNA的结构...
寡核苷酸是一种短链的DNA或RNA分子，在分子生物学和医学中有许多用途。它被用作筛选疾病、病毒感染和分子生物学实验中鉴定基因的探针。它也被用作DNA测序的引物
DNA被转录产生信使RNA（mRNA），然后被翻译成蛋白质DNA的结构。DNA分子是由两条链组成的很长的线圈，由四个不同的核苷酸碱基单元按不同的顺序排列。每一个单元都有一个互补的碱基，因此每一条链都有一组相反的碱基与之结合。这些碱基可以形成多种不同的组合，正是碱基的结合产生了遗传密码，DNA被转录产生信使RNA（mRNA），然后翻译成蛋白质短链DNA或RNA的短链，可用于分子生物学和医学中。寡核苷酸通过其链长来识别。例如，一个有十个碱基的寡核苷酸叫做aten-mer。它们通常是化学合成的，并且这种合成方式限制了链长小于60个碱基寡核苷酸在生物学和医学研究中很有用。在一种称为双脱氧测序的DNA测序中，寡核苷酸被用作引物，因此，制造DNA的酶将有一个模板来工作。使用单链DNA，并使用自动机器合成与DNA链互补的寡核苷酸。合成DNA的DNA聚合酶继续添加到引物上，并从中合成相反的DNA链反应产生双链DNA。最近在聚合酶链反应（PCR）中使用了寡核苷酸作为引物，用于扩增DNA的小片段。这种技术具有很高的实用价值，比如在法医学和亲子鉴定方面，它也彻底改变了医学和生物科学的研究，一系列的寡核苷酸探针常被用来从基因库或互补DNA（cDNA）中分离基因，其中一条链来自于一条mRNA链，另一条链与之互补，这样的文库的优势在于它们没有高等生物基因中经常出现的缺口由于测序计划，许多有机体的基因结构是已知的，而且是公开的。如果一个人想从另一个有机体克隆一个基因，就可以看到其他有机体中的基因是什么，并根据这些序列中的共同区域设计探针。然后研究人员合成了一系列考虑到公共区域可能变化的寡核苷酸探针。他们用这些探针筛选文库，寻找结合的寡核苷酸。许多基因都是通过这种方式鉴定出来的反义寡核苷酸包含一条RNA或DNA的单链，它是一个序列的补体。一旦一个特定的编码蛋白质的基因被克隆出来，反义RNA通常通过与合成反义RNA的mRNA结合来阻断其表达。这使得研究人员能够确定当它不产生这种蛋白质时对机体的影响。反义寡核苷酸也被开发成阻断有毒RNA的新型药物微阵列芯片是另一个寡核苷酸非常有用的领域。这些芯片是玻璃载玻片或其他基质，这些斑点含有数千种不同的DNA探针——在这个例子中是由寡核苷酸组成的。它们是一种非常有效的方法，可以同时检测许多不同基因的变化。如果互补DNA与之结合，DNA会与一种改变颜色或发荧光的化合物结合，所以如果与测试DNA发生反应，斑点就会变色寡核苷酸微阵列的一些用途包括基因疾病的筛查。例如，有一些小探针代表乳腺癌、BRCA1和BRCA2相关基因的活性。有可能找出女性是否有这些基因中的一个突变，并进一步分析以查看如果她有患乳腺癌的倾向，有一种叫做ViroChip的微阵列，它有来自各种致病病毒的大约20000个基因的探针，这些基因已经被测序，可以用芯片进行分析，它通常可以识别出一个人感染了什么类型的病毒。识别病毒感染可能相当困难，由于不同类型病毒的症状通常相似，因此寡核苷酸阵列被用于筛查乳腺癌的遗传易感性。
DNA被转录产生信使RNA（mRNA），然后被翻译成蛋白质DNA的结构。DNA分子是由两条链组成的很长的线圈，由四个不同的核苷酸碱基单元按不同的顺序排列。每一个单元都有一个互补的碱基，因此每一条链都有一组相反的碱基与之结合。这些碱基可以形成多种不同的组合，正是碱基的结合产生了遗传密码，DNA被转录产生信使RNA（mRNA），然后翻译成蛋白质短链DNA或RNA的短链，可用于分子生物学和医学中。寡核苷酸通过其链长来识别。例如，一个有十个碱基的寡核苷酸叫做aten-mer。它们通常是化学合成的，并且这种合成方式限制了链长小于60个碱基寡核苷酸在生物学和医学研究中很有用。在一种称为双脱氧测序的DNA测序中，寡核苷酸被用作引物，因此，制造DNA的酶将有一个模板来工作。使用单链DNA，并使用自动机器合成与DNA链互补的寡核苷酸。合成DNA的DNA聚合酶继续添加到引物上，并从中合成相反的DNA链反应产生双链DNA。最近在聚合酶链反应（PCR）中使用了寡核苷酸作为引物，用于扩增DNA的小片段。这种技术具有很高的实用价值，比如在法医学和亲子鉴定方面，它也彻底改变了医学和生物科学的研究，一系列的寡核苷酸探针常被用来从基因库或互补DNA（cDNA）中分离基因，其中一条链来自于一条mRNA链，另一条链与之互补，这样的文库的优势在于它们没有高等生物基因中经常出现的缺口由于测序计划，许多有机体的基因结构是已知的，而且是公开的。如果一个人想从另一个有机体克隆一个基因，就可以看到其他有机体中的基因是什么，并根据这些序列中的共同区域设计探针。然后研究人员合成了一系列考虑到公共区域可能变化的寡核苷酸探针。他们用这些探针筛选文库，寻找结合的寡核苷酸。许多基因都是通过这种方式鉴定出来的反义寡核苷酸包含一条RNA或DNA的单链，它是一个序列的补体。一旦一个特定的编码蛋白质的基因被克隆出来，反义RNA通常通过与合成反义RNA的mRNA结合来阻断其表达。这使得研究人员能够确定当它不产生这种蛋白质时对机体的影响。反义寡核苷酸也被开发成阻断有毒RNA的新型药物微阵列芯片是另一个寡核苷酸非常有用的领域。这些芯片是玻璃载玻片或其他基质，这些斑点含有数千种不同的DNA探针——在这个例子中是由寡核苷酸组成的。它们是一种非常有效的方法，可以同时检测许多不同基因的变化。如果互补DNA与之结合，DNA会与一种改变颜色或发荧光的化合物结合，所以如果与测试DNA发生反应，斑点就会变色寡核苷酸微阵列的一些用途包括基因疾病的筛查。例如，有一些小探针代表乳腺癌、BRCA1和BRCA2相关基因的活性。有可能找出女性是否有这些基因中的一个突变，并进一步分析以查看如果她有患乳腺癌的倾向，有一种叫做ViroChip的微阵列，它有来自各种致病病毒的大约20000个基因的探针，这些基因已经被测序，可以用芯片进行分析，它通常可以识别出一个人感染了什么类型的病毒。识别病毒感染可能相当困难，由于不同类型病毒的症状通常相似，因此寡核苷酸阵列被用于筛查乳腺癌的遗传易感性。
- 发表于 2020-08-21 12:45
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- 分类：科学教育
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