オリゴヌクレオチドとは何ですか？
オリゴヌクレオチドは、分子生物学と医学で多くの用途を持つDNAまたはRNA分子の短い鎖です。これは、疾患、ウイルス感染症のスクリーニング、および分子生物学の実験で遺伝子を特定するためのプローブとして使用されます。また、DNAシーケンスの種類のプライマーとして使用されます。
オリゴヌクレオチドを理解するために、DNAの構造を理解するのに役立ちます。 DNA分子は、4つの異なるヌクレオチド塩基単位で作られた2つの鎖の非常に長いコイルであり、さまざまな順序で配置されています。各ユニットにはバインドされる補完的なベースがあるため、各ストランドには反対の一連のベースがあります。これらのベースは、さまざまなさまざまな組み合わせを形成することができ、遺伝コードを与えるのはベースの組み合わせです。 DNAは、メッセンジャーRNA（mRNA）を生成するために転写され、その後、タンパク質を産生するように翻訳されます。たとえば、長さが10ヌクレオチド塩基であるオリゴヌクレオチドは、 10 mer と呼ばれます。 thEYは一般に化学的に合成されており、合成の種類はチェーンの長さを60塩基未満に制限します。
dideoxyシーケンスとして知られるDNAシーケンスのタイプでは、オリゴヌクレオチドがプライマーとして使用されているため、DNAを作る酵素には機能するテンプレートがあります。一本鎖DNAが使用され、DNA鎖を補完するオリゴヌクレオチドが自動化された機械を使用して合成されます。 DNAを合成するDNAポリメラーゼは、プライマーに追加され続け、DNAの反対側の鎖を合成します。この反応は、二本鎖DNAを生成します。
プライマーとしてのオリゴヌクレオチドの最近の使用は、DNAの小さな断片を増幅するために使用されるポリメラーゼ連鎖反応（PCR）にあります。この手法には、法医学や父親のテストなど、非常に実用的な用途があります。また、医学と生物学の研究に革命をもたらしました科学、それはしばしば遺伝子工学実験で使用されているので。
一連のオリゴヌクレオチドプローブは、遺伝子または相補的なDNA（cDNA）のライブラリーから遺伝子を分離するために頻繁に使用されます。 cDNAライブラリは二本鎖DNAで構成され、1つの鎖はmRNA鎖に由来し、もう一方の鎖が補完的です。このようなライブラリには、高生物の遺伝子に頻繁に見られるギャップがないという利点があります。
多くの生物からの遺伝子の構造は、プロジェクトのシーケンスにより知られており、公開されています。他の生物から遺伝子をクローン化したい場合、他の生物の遺伝子について知られていることを見ることができ、それらのシーケンスの共通領域に基づいて設計プローブを見ることができます。その後、研究者は、共通領域での可能性のあるバリエーションを考慮した合成された一連のオリゴヌクレオチドプローブを合成します。それらはそれらのプローブでライブラリをスクリーニングし、結合するオリゴヌクレオチドを探します。多くの遺伝子が特定されていますinこの方法。
アンチセンスオリゴヌクレオチドには、関心のあるシーケンスの補体であるRNAまたはDNAの単一鎖が含まれています。タンパク質をコードする特定の遺伝子がクローン化されると、アンチセンスRNAは頻繁に使用され、それを合成するmRNAに結合することによりその発現をブロックします。これにより、研究者はそのタンパク質を作らない場合、生物への影響を決定できます。アンチセンスオリゴヌクレオチドも、有毒なRNAをブロックするための新しいタイプの薬物として開発されています。
マイクロアレイチップは、オリゴヌクレオチドが優れた有用性のある別の領域でした。これらは、オリゴヌクレオチドで作られた数千の異なるDNAプローブを含む斑点を持つガラススライドまたは他のマトリックスです。それらは、多くの異なる遺伝子の変化を一度にテストするための非常に効率的な方法です。 DNAは、相補的なDNAがそれに結合する場合、色を変える化合物、または蛍光を変える化合物に結合します。テストDNAを使用したction。
オリゴヌクレオチドマイクロアレイのいくつかは、遺伝的疾患のスクリーニングを含むために使用されます。たとえば、乳がんに関与する遺伝子の活性を表す小さなプローブ、 brca1 および brca2 。女性がこれらの遺伝子の1つに変異を持っているかどうかを調べ、さらに分析して、乳がんの素因があるかどうかを確認することができます。
virochip と呼ばれるマイクロアレイがあり、シーケンスされたさまざまな病原性ウイルスから約20,000の遺伝子のプローブがあります。 Phlegmなどの体分泌物は、チップで分析できます。これは、多くの場合、人が感染しているウイルスの種類を識別できます。ウイルス感染を特定することは非常に困難です。なぜなら、症状はしばしば異なるタイプのウイルスで類似しているからです。