¿Qué es un oligonucleótido?
Un oligonucleótido es una cadena corta de moléculas de ADN o ARN que tiene muchos usos en biología molecular y medicina. Se utiliza como una sonda para detectar enfermedades, infecciones virales e identificar genes en experimentos de biología molecular. También se usa como cebador en un tipo de secuenciación de ADN.
Para comprender un oligonucleótido, ayuda a comprender la estructura del ADN. Las moléculas de ADN son bobinas muy largas de dos hilos, hechas de cuatro unidades base de nucleótidos diferentes, dispuestas en órdenes variables. Cada unidad tiene una base complementaria que se unirá, por lo que cada hilo tiene un conjunto opuesto de bases que lo une. Estas bases pueden formar una gran variedad de combinaciones diferentes, y es la combinación de bases lo que da el código genético. El ADN se transcribe para producir ARN mensajero (ARNm), que luego se traduce para producir proteínas.
Los oligonucleótidos se identifican por su longitud de cadena. Por ejemplo, un oligonucleótido que es diez bases de nucleótidos de largo se llamaría a diez mer . ThLos EY generalmente se sintetizan químicamente, y el tipo de síntesis limita la longitud de la cadena a menos de 60 bases de largo.
En un tipo de secuenciación de ADN conocido como secuenciación de dideoxi , los oligonucleótidos se usan como cebador, de modo que la enzima que hace que el ADN tenga una plantilla para funcionar. Se usa el ADN monocatenario y se sintetiza un oligonucleótido que es complementario a la cadena de ADN utilizando una máquina automatizada. La ADN polimerasa que sintetiza el ADN continúa sumando el cebador y sintetiza el hilo opuesto de ADN de él. Esta reacción produce ADN de doble cadena.
Un uso más reciente de oligonucleótidos como cebadores está en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que se usa para amplificar pequeños fragmentos de ADN. Esta técnica tiene usos altamente prácticos, como en las pruebas forenses y de paternidad. También ha revolucionado la investigación en medicina y el biológicoCiencias, ya que a menudo se usa en experimentos de ingeniería genética.
Una serie de sondas de oligonucleótidos se usa con frecuencia para aislar genes de una biblioteca de genes o ADN complementarios (ADNA). Las bibliotecas de ADNc consisten en ADN de doble cadena, en el que un hilo se deriva de una cadena de ARNm y la otra es complementaria a él. Dichas bibliotecas tienen la ventaja de que no tienen los espacios que se encuentran con frecuencia en genes de organismos superiores.
Se conoce la estructura de los genes de muchos organismos, debido a proyectos de secuenciación, y está disponible públicamente. Si uno quiere clonar un gen de otro organismo, se puede ver lo que se sabe sobre el gen en otros organismos y diseñar sondas basadas en áreas comunes en esas secuencias. Luego, los investigadores tienen una serie de sondas de oligonucleótidos sintetizadas que tienen en cuenta las posibles variaciones en el área común. Proyectan la biblioteca con esas sondas y buscan oligonucleótidos que se unan. Se han identificado muchos genes in de esta manera.
Un oligonucleótido antisentido contiene un solo hilo de ARN o ADN que es el complemento de una secuencia de interés. Una vez que se ha clonado un gen en particular que codifica una proteína, el ARN antisentido se usa con frecuencia para bloquear su expresión al unirse al ARNm que lo sintetizaría. Esto permite a los investigadores determinar los efectos en el organismo, cuando no hace esa proteína. Los oligonucleótidos antisentido también se están desarrollando como nuevos tipos de drogas para bloquear ARN tóxicos.
Chips de microarrays ha sido otra área en la que los oligonucleótidos han sido de gran utilidad. Estos son toboganes de vidrio, o alguna otra matriz, que tienen manchas que contienen miles de sondas de ADN diferentes, en este caso hechas de oligonucleótidos. Son una forma muy eficiente de evaluar los cambios en varios genes diferentes a la vez. El ADN está unido a un compuesto que cambia de color, o fluoresces, si el ADN complementario se une a él, por lo que las manchas cambian de color si hay una REAcita con el ADN de prueba.
Algunas de las cosas se utilizan microarrays de oligonucleótidos para incluir la detección de enfermedades genéticas. Por ejemplo, hay pequeñas sondas que representan la actividad de los genes involucrados en el cáncer de mama, BRCA1 y BRCA2 . Es posible averiguar si una mujer tiene una mutación en uno de estos genes y analizarla aún más para ver si tiene una predisposición para el cáncer de mama.
Hay un microarray llamado Virochip que tiene sondas para aproximadamente 20,000 genes de varios virus patógenos que han sido secuenciados. Las secreciones corporales, como la flema, se pueden analizar con el chip, que a menudo puede identificar con qué tipo de virus está infectado una persona. Identificar infecciones virales puede ser bastante difícil, ya que los síntomas a menudo son similares con diferentes tipos de virus.