올리고 뉴클레오티드는 무엇입니까?
올리고 뉴클레오티드는 분자 생물학 및 의학에서 많은 용도를 갖는 DNA 또는 RNA 분자의 짧은 사슬이다. 그것은 질병, 바이러스 감염을 스크리닝하고 분자 생물학 실험에서 유전자를 식별하기위한 프로브로 사용됩니다. 또한 DNA 시퀀싱 유형의 프라이머로 사용됩니다.
올리고 뉴클레오티드를 이해하려면 DNA 구조를 이해하는 데 도움이됩니다. DNA 분자는 서로 다른 순서로 배열 된 4 개의 다른 뉴클레오티드 기본 단위로 만들어진 두 가닥의 매우 긴 코일입니다. 각 유닛에는 결합 할 보완적인 염기가 있으므로 각 가닥에는 반대쪽 염기가 결합합니다. 이들 염기는 매우 다양한 상이한 조합을 형성 할 수 있으며, 유전자 코드를 제공하는 것은 염기의 조합이다. 메신저 RNA (mRNA)를 생산하기 위해 DNA를 전사 한 다음 번역하여 단백질을 생산합니다.
올리고 뉴클레오티드는 그들의 사슬 길이에 의해 식별된다. 예를 들어, 10 개의 뉴클레오티드 염기 길이 인 올리고 뉴클레오티드를 10mer 라한다. 그것들은 일반적으로 화학적으로 합성되며, 합성 유형은 사슬 길이를 60 염기 미만으로 제한합니다.
디데 옥시 시퀀싱으로 알려진 DNA 시퀀싱의 한 유형에서, 올리고 뉴클레오티드는 프라이머로 사용되므로 DNA를 만드는 효소가 작용하는 주형을 갖게됩니다. 단일 가닥 DNA가 사용되며, DNA 가닥에 상보적인 올리고 뉴클레오티드는 자동화 된 기계를 사용하여 합성된다. DNA를 합성하는 DNA 중합 효소는 프라이머에 계속 첨가되며, DNA의 반대쪽 가닥을 합성합니다. 이 반응은 이중 가닥 DNA를 생성합니다.
프라이머로서 올리고 뉴클레오티드의보다 최근의 사용은 DNA의 작은 단편을 증폭시키는 데 사용되는 중합 효소 연쇄 반응 (PCR)에있다. 이 기술은 법의학 및 친자 확인 검사와 같이 실용적으로 사용됩니다. 또한 유전 공학 실험에 종종 사용되기 때문에 의학 및 생물 과학 연구에 혁명을 일으켰습니다.
일련의 올리고 뉴클레오티드 프로브는 유전자 라이브러리 또는 상보 적 DNA (cDNA)로부터 유전자를 단리하기 위해 자주 사용된다. cDNA 라이브러리는 이중 가닥 DNA로 구성되며,이 중 하나의 가닥은 mRNA 가닥에서 유래하고 다른 하나는 상보 적입니다. 이러한 라이브러리는 상위 유기체의 유전자에서 흔히 발견되는 갭이 없다는 장점이 있습니다.
시퀀싱 프로젝트로 인해 많은 유기체의 유전자 구조가 알려져 있으며 공개되어 있습니다. 다른 유기체에서 유전자를 복제하려는 경우 다른 유기체에서 유전자에 대해 알려진 것을 볼 수 있으며 해당 서열의 공통 영역을 기반으로 프로브를 설계 할 수 있습니다. 그런 다음 연구원들은 공통 영역에서 가능한 변이를 고려한 일련의 올리고 뉴클레오티드 프로브를 합성했습니다. 그들은 그 프로브로 라이브러리를 스크리닝하고 결합하는 올리고 뉴클레오티드를 찾습니다. 이러한 방식으로 많은 유전자가 확인되었습니다.
안티센스 올리고 뉴클레오티드는 관심 서열의 상보 체인 단일 가닥의 RNA 또는 DNA를 함유한다. 단백질을 코딩하는 특정 유전자가 클로닝되면, 안티센스 RNA는 종종이를 합성하는 mRNA에 결합함으로써 그의 발현을 차단하는데 사용된다. 이를 통해 연구원들은 단백질을 만들지 않을 때 유기체에 미치는 영향을 확인할 수 있습니다. 안티센스 올리고 뉴클레오티드는 또한 독성 RNA를 차단하기위한 새로운 유형의 약물로서 개발되고있다.
마이크로 어레이 칩 은 올리고 뉴클레오티드가 큰 유용성이있는 또 다른 영역이었다. 이들은 유리 슬라이드 또는 다른 매트릭스로 수천 개의 서로 다른 DNA 프로브를 포함하는 스폿이 있으며이 경우 올리고 뉴클레오티드로 만들어집니다. 그것들은 한 번에 여러 다른 유전자의 변화를 테스트하는 매우 효율적인 방법입니다. DNA는 상보 적 DNA가 결합하면 색이 변하거나 형광을 띠는 화합물에 결합되므로 시험 DNA와 반응하면 반점이 색이 변합니다.
올리고 뉴클레오티드 마이크로 어레이가 사용되는 것들 중 일부는 유전자 질환에 대한 스크리닝을 포함한다. 예를 들어 유방암, BRCA1 및 BRCA2에 관여하는 유전자의 활성을 나타내는 작은 프로브가 있습니다. 여성이 이러한 유전자 중 하나에 돌연변이가 있는지 여부를 확인하고 유방암에 대한 성향이 있는지 자세히 분석 할 수 있습니다.
ViroChip 이라고하는 마이크로 어레이가 있는데, 여기에는 시퀀싱 된 다양한 병원성 바이러스의 약 20,000 개의 유전자에 대한 프로브가 있습니다. 가래와 같은 신체 분비물은 칩으로 분석 할 수 있으며, 이는 사람이 어떤 종류의 바이러스에 감염되었는지를 식별 할 수 있습니다. 증상은 종종 다른 유형의 바이러스와 유사하기 때문에 바이러스 감염을 식별하는 것은 매우 어려울 수 있습니다.