核酸適配體篩選

喬治生物

1. 定義
核酸適配體（Nucleic Acid Aptamer）是一段單鏈DNA或RNA，通過體外篩選技術（如SELEX，Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment）獲得，能夠特異性結合目標分子，如蛋白質、小分子、金屬離子等。核酸適配體具有高親和力和特異性，廣泛應用于生物傳感、藥物遞送、疾病診斷等領域。
2. 篩選技術
SELEX技術：這是最常用的核酸適配體篩選方法。其基本步驟包括：
文庫構建：合成一個包含大量隨機序列的核酸文庫，通常包含101? - 101?個不同的序列。
目標結合：將核酸文庫與目標分子混合，允許適配體與目標結合。
分離：通過各種方法（如凝膠電泳、磁珠分離等）分離結合了目標分子的適配體。
擴增：使用PCR技術擴增分離得到的適配體。
重復篩選：重復上述步驟多輪，逐漸富集高親和力的適配體。
序列鑒定：通過測序技術鑒定最終篩選得到的適配體序列。
3. 篩選流程與步驟
準備目標分子：純化并固定目標分子，如蛋白質、小分子等。
核酸文庫準備：合成或購買包含隨機序列的核酸文庫。
結合反應：將核酸文庫與目標分子混合，進行結合反應。
分離適配體：通過物理或化學方法分離結合了目標分子的適配體。
擴增適配體：使用PCR技術擴增分離得到的適配體。
多輪篩選：重復結合、分離和擴增步驟，通常進行10 - 15輪，以富集高親和力的適配體。
序列鑒定：通過測序技術鑒定最終篩選得到的適配體序列。
功能驗證：對篩選得到的適配體進行功能驗證，如親和力測定、特異性測試等。
4. 應用
生物傳感：開發基于核酸適配體的生物傳感器，用于檢測生物分子和小分子。
藥物遞送：利用核酸適配體的高親和力和特異性，實現藥物的靶向遞送。
疾病診斷：開發基于核酸適配體的診斷試劑，用于疾病的早期檢測和診斷。
基礎研究：研究核酸適配體與目標分子的相互作用機制，探索新的生物學功能。
5. 優勢與挑戰
優勢：
高親和力和特異性：能夠特異性結合目標分子，減少非特異性結合。
易于合成和修飾：核酸適配體可以通過化學合成獲得，并進行多種修飾以增強其穩定性和功能。
應用廣泛：適用于多種生物分子和小分子的檢測和研究。
挑戰：
篩選過程復雜：SELEX技術需要多輪篩選，過程繁瑣，耗時較長。
適配體穩定性：核酸適配體在生理條件下可能不穩定，需要進行化學修飾以提高其穩定性。
成本較高：篩選和合成適配體的成本較高，限制了其廣泛應用。

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