Te oligonukleotydy są krótkie odcinki łańcuchów kwasów nukleinowych ( RNA lub DNA ) kilkudziesięciu nukleotydów. Generalnie otrzymuje się je na drodze syntezy chemicznej, w postaci pojedynczej nici (zmodyfikowanej lub niezmodyfikowanej) składającej się z wybranych grup funkcyjnych.
Zatem oligonukleotydy zawierają pięć par zasad, z których dwie są pochodnymi puryny (adenina i guanina), a inne są pochodnymi pirymidyny (cytozyna, tymina i uracyl); a ich długość jest zwykle oznaczana przyrostkiem „mer” (ze starożytnej greki μερος / meros , „część” ) poprzedzonym liczbą reszt nukleotydowych. Na przykład, 13-nukleotydowy oligonukleotyd to „13-mer” .
Synteza oligonukleotydów jest techniką szeroko stosowaną w laboratoriach, która umożliwia uzyskanie niespotykanego lub niedrogiego dostępu do oligonukleotydów o pożądanej sekwencji nukleotydów . Punktem wyjścia tej techniki jest stałe podłoże, na którym wszczepiany jest pierwszy nukleotyd. Od końca lat siedemdziesiątych XX wieku synteza odbywa się automatycznie za pomocą syntezatora. Po zakończeniu syntezy oligonukleotyd zostanie oddzielony od stałego nośnika przez rozszczepienie chemiczne. Metoda ta umożliwia uzyskanie DNA, RNA lub mieszanych oligonukleotydów, a także modyfikowanych oligonukleotydów. W ostatnich latach wzrosła synteza oligonukleotydów. Na rynku dostępnych jest bardzo wiele syntezatorów, które pozwalają na automatyczną syntezę oligonukleotydów; Rosnące zapotrzebowanie na oligonukleotydy wynika z rozwoju technik, takich jak PCR i chipy DNA.
Ta klasa substancji jest wykorzystywana na różne sposoby
Prawie wszystkie z nich pojawiają się i znajdują się we wczesnych stadiach rozwoju.
Jednak obecny stan terapii małocząsteczkowych ma kilka ograniczeń. Zatem zastosowanie oligonukleotydów stało się przełomem w leczeniu chorób układu oddechowego, ponieważ obejmują one szeroki zakres celów.
Oligonukleotydy są często używane jako sonda, to znaczy fragmenty DNA lub RNA znakowane radioaktywnie lub chemicznie wykorzystywane do znalezienia sekwencji kwasu nukleinowego przez hybrydyzację. Hybrydyzacja kwasów nukleinowych jest podstawową techniką opartą na zdolności jednoniciowych kwasów nukleinowych do łączenia się w celu utworzenia dwuniciowej cząsteczki. Metody hybrydyzacji wykorzystują znakowane oligonukleotydy, zwane sondą. Te oligonukleotydy, umieszczone w złożonej pożywce zawierającej wiele cząsteczek nieznakowanego kwasu nukleinowego, będą się łączyć tylko z tymi, które mają sekwencję komplementarną. Dlatego też oligonukleotydy są często używane jako sondy do wykrywania komplementarnego DNA lub RNA.
Przykłady zastosowań: Jako przykłady zastosowania oligonukleotydów DNA można wymienić:
W „science slang”, oligonukleotydy są nazywane oligo .
W 2012 r . Badano również projekt szczepionki donosowej opartej na oligonukleotydach przeciwko SARS .
Poza tym są to terapie genowe lub inne nowo powstające terapie, które do tej pory są ukierunkowane na kilka przewlekłych chorób układu oddechowego, w przypadku których terapia kortykosteroidami ma ograniczone skutki ( głównie astma i przewlekła obturacyjna choroba płuc ). Obecnie staramy się wyleczyć - upstream - te przewlekłe choroby układu oddechowego, modyfikując ekspresję genów pacjenta za pomocą cząsteczek RNA, które mogą pośredniczyć w RNAi (takich jak krótkie interferujące RNA (siRNA), długie dsRNA, mikroRNA (miRNA) i krótka spinka do włosów RNA (shRNA).
Ich sposób działania to „ wyciszanie genów ” (potranskrypcja) lub „ interferencja RNA ” przy użyciu dwuniciowych RNA (dsRNA) regulujących funkcje genów poprzez interferencję RNA (RNAi). Jest to kwestia dostarczania tych środków bardziej bezpośrednio i specyficznie do tkanek i komórek docelowych, do których chce się dotrzeć (co pozwala na zastosowanie niższych dawek leku, czasami bardzo drogich i / lub wywołujących skutki uboczne. Niepożądane) , na razie w leczeniu przewlekłych chorób zapalnych . Ten rodzaj terapii polega na ogół na zastosowaniu nanocząstek ( nanoleków ); obejmuje również ochronę nanokropli i materiału genetycznego, który musi transportować, przed trawieniem przez określone enzymy ( nukleazy ).
Oligonukleotydy są już również szeroko stosowane do przenoszenia genów w postaci „polimerowych, liposomalnych i nieorganicznych materiałów nośnikowych” .
Oligonukleotydy są oznaczane ilościowo przez pomiar absorbancji w komórce kwarcowej przy długości fali 260 nm za pomocą spektrofotometru UV . Z tej gęstości optycznej można obliczyć stężenie i ilość materiału oligonukleotydowego.