核酸适配体简介

核酸适配体技术研究ContentsSELEX技术的简单介绍核酸适配体的应用核酸适配体的简单介绍核酸适配体前景展望0netwothreefour核酸适配体（Apatmer）适配体是指利用指数富集的配体进化技术(SELEX)从特定的寡核苷酸库中筛选出能与靶分子特异性结合寡核苷酸(DNA或RNA)。适配体在分析化学,在蛋白质组研究、临床医学、药物研发及基因调控等领域已经成为重要的研究工具。核酸适配体简介nucleicacidoligonucleotidesaptamers核酸适配体简介适配体的类型：★反义核苷酸链★随机核苷酸链反义核苷酸链通常包含15-20个核苷酸,其碱基组成与它们的靶序列是互补的。但是在实际应用中,存在反义寡核苷酸容易被核酸酶降解、对特定靶位点的识别不够好、有一定毒性等问题,所以要对适配体中的核苷酸进行了各种各样的化学修饰。修饰位点一般在碱基、磷酸骨架等。★随机核苷酸链是在反义核苷酸链的作用基础上发展来的。随机核苷酸链作用的靶序列除了核酸外还可以是蛋白质、有机小分子等。随机核苷酸链一般比反义核苷酸链要长,而且它们折叠形成的空间结构也往往发挥作用。适配体的特点•核酸适体简介适配体具有与抗体相似的性质,并且有优于抗体的特点:(1)特异性更强，对目标靶分子具有与抗体相当甚至更高的亲和性(2)适配体较抗体更容易获得,可以大量快速的在体外合成,制备方法更为简单;(3)可以针对不同种类的目标靶进行筛选,拓宽了其应用范围;(4)稳定性优于抗体,利于储存。核酸适体与配体结合特点SELEX技术•SELEX是指数富集配体系统进化的简称.它的基本原理就是就是利用分子生物学技术，构建人工合成的单链随机寡核苷酸文库，其随机序列长度在20～100个碱基左右．将随机寡核苷酸文库与靶分子相互作用，保留结合的寡核苷酸配基(aptamer)，经反复扩增、筛选数个循环，即可使与该靶分子特异结合的寡核苷酸序列得到富集。•其筛选流程包含和达尔文进化理论一样的三个过程分别是自发突变﹑自然选择和大量增殖.SELEX技术筛选流程寡核苷酸序列形成可与配体特异性共价结合的二级结构，配体如氨基酸、多肽、甚至金属离子都可以同随机文库相互作用利用分子生物学技术人工合成一个含1014～1015个单链寡核苷酸序列的随机文库，序列长度一般为25～35个核苷酸通过PCR或RT-PCR等技术进行扩增，生成次一级文库，次一级文库在与配体结合反复多次循环。自发突变自然选择大量增殖Selex技术简介Selex技术简介核酸适配体的应用随着筛选技术研究的发展,越来越多靶分子获得高亲和力的、高特异性的适配体,并广泛应用于多个研究领域,特别是分子识别检测领域。与成熟的抗体实验相比,目前适配体可以补充抗体性能的不足,但是不能完全取代抗体。▲基因调控方面：aptamer与配基结合后的变构效应拓展了催化性核酶的研究，使得可调控的核酶成为可能原核生物中发现的riboswitch（核糖体开关）更是aptamer参与基因表达调控的一大里程碑，该发现提示不需要蛋白质因子的参与，RNA与代谢产物结合即可调控自身的转录和翻译．根据这一原理，人工构建的riboswitch能够实现目的基因的可调控表达．利用riboswitch特性有可能发展出新型抗生素．核酸适体的应用▲在蛋白质组学的研究中，用aptamer制备成的核酸配基阵列更是具有抗体芯片和2-D胶不可比拟的优势，成为备受青睐的一项工具.核酸适体的应用▲作为示踪剂，aptamer在疾病诊断与成像方面也有巨大应用潜力．已有荧光标记的抗人凝血素核酸配基用于体内诊断的报道．新药研发方面，aptamer可以鉴定药物靶标，尤其是多道自动工作站的应用更是加速药物靶标高通量筛选和功能鉴定的进程.核酸适体的应用前景展望核酸适配体（Aptamer）是一类新型的识别分子。与单克隆抗体相比，其分子量较低（15-50碱基），没有免疫源性和毒性，可通过化学合成制备、结构改造以及标记，化学稳定性好，能可逆的变性与复性，可在常温下保存和运输。这些优点使适体有望取代和超过抗体，在生命分析中起重要的作用。基于目前的现状和机遇，我们可以从以下四个方面开展核酸适体的研究工作：1.首先根据研究和实际应用的需要，筛选重要的生物活性分子的适体，从而发展系列的针对特定分子的分析方法。而不囿于现有适体的缺乏。2.研究所筛选适体的结构特性，优化、改造适体的结构，从而进一步缩小适体的分子大小、提高生物稳定性、增加在复杂生物体系中特异性。3.针对应用的需要，发展更巧妙、更简便的适体分子探针；构建方便、实用的检测方法（如目视比色分析、传感分析、原位成像分析等）。4.模拟适体分子的结构，设计和筛选小分子量的识别分子，构建可自由透过细胞膜的小分子探针，用于生命活体分析。通过这些研究，希望开发出一系列拥有自主知识产权的分离基质、诊断试剂和工具，以成功的应用来促进适体在生命分析应用中的发展。