Oligo-syntetisaattorin periaate
Molekyylibiologian ja genetiikan tutkimuksen aloilla DNA:n syntetisointikyvyllä on keskeinen rooli.DNA-synteesiin kuuluu DNA-molekyylien keinotekoinen tuotanto järjestämällä nukleotidit tiettyyn järjestykseen.Tämän saavuttamiseksi tutkijat luottavat tehokkaaseen työkaluun, joka tunnetaan nimellä oligonukleotidisyntetisaattori, joka tunnetaan myös nimellä DNA-syntetisaattori.
Oligonukleotidisyntetisaattori on hienostunut laite, joka syntetisoi automaattisesti lyhyitä DNA-molekyylejä, joita kutsutaan oligonukleotideiksi.Nämä lyhyet DNA-säikeet ovat tyypillisesti 10-100 nukleotidin pituisia ja ovat välttämättömiä rakennuspalikoita monissa erilaisissa sovelluksissa, mukaan lukien polymeraasiketjureaktiossa (PCR), geenisynteesissä, geenitekniikassa ja DNA-sekvensoinnissa.
Oligonukleotidisyntetisaattorit toimivat tekniikan periaatteella, joka tunnetaan nimelläkiinteäfaasinen synteesi.Tämän menetelmän aloitti ensimmäisenä Nobel-palkittu tohtori Marvin Caruthers 1970-luvulla, ja sitä on jalostettu vuosien mittaan DNA-sekvenssien synteesin tehostamiseksi.Oligonukleotidisynteesi suoritetaan lisäämällä vaiheittain nukleotiditähteitä kasvavan ketjun 5'-päähän, kunnes haluttu sekvenssi on koottu.Jokaista lisäystä kutsutaan synteesisykliksi, ja se koostuu neljästä kemiallisesta reaktiosta:
Vaihe 1: Eston poistaminen (detritilointi) ---------Vaihe 2: Kytkentä ---------Vaihe 3: Päätös-----------Vaihe 4: Hapetus
Tämä prosessi toistetaan kullekin nukleotidille, kunnes haluttu sekvenssi on saatu.Pidemmille oligonukleotideille tämä sykli on ehkä toistettava useita kertoja koko sekvenssin syntetisoimiseksi. Kyky hallita tarkasti synteesisyklin jokaista vaihetta on kriittinen oligonukleotidisyntetisaattorille.Käytettyjen reagenssien, kuten nukleotidien ja aktivaattorien, on oltava korkealaatuisia tarkan ja tehokkaan synteesin varmistamiseksi.Lisäksi syntetisaattorit vaativat erittäin tarkkaa lämpötilan säätöä ja muita ympäristöolosuhteita haluttujen kytkentäreaktioiden edistämiseksi ja ei-toivottujen reaktioiden estämiseksi.
Kun oligonukleotidi on täysin syntetisoitu, se tyypillisesti lohkaistaan kiinteästä kantajasta ja puhdistetaan jäljellä olevien suojaryhmien tai epäpuhtauksien poistamiseksi.Puhdistetut oligonukleotidit ovat sitten valmiita jatkosovelluksiin.
Tekniikan kehitys on mahdollistanut korkean suorituskyvyn oligonukleotidisyntetisaattoreiden kehittämisen, jotka pystyvät syntetisoimaan samanaikaisesti satoja tai jopa tuhansia oligonukleotideja.Nämä instrumentit käyttävät microarray-pohjaista synteesitekniikkaa, jonka avulla tutkijat voivat luoda nopeasti suuria oligonukleotidikirjastoja erilaisiin tutkimustarkoituksiin.
Yhteenvetona, oligonukleotidisyntetisaattorien taustalla olevat periaatteet pyörivät kiinteäfaasisynteesitekniikoiden ympärillä, jotka sisältävät nukleotidien vaiheittaisen lisäämisen kiinteälle alustalle.Synteesisyklin tarkka ohjaus ja korkealaatuiset reagenssit ovat välttämättömiä tarkan ja tehokkaan synteesin kannalta.Oligosyntetisaattoreilla on keskeinen rooli DNA-tutkimuksessa, ja ne antavat tutkijoille mahdollisuuden tuottaa räätälöityjä oligonukleotideja erilaisiin sovelluksiin, mikä edistää bioteknologian ja geneettisen tutkimuksen edistymistä.
Postitusaika: 01.08.2023