Синтез олигонуклеотидов

Олигонуклеотиды представляют собой короткие цепи пар оснований, которые используются для различных применений в исследованиях, генетических испытаниях и судебной экспертизе.

Эти олигонуклеотиды синтезируют для гибридизации с конкретными последовательностями ДНК или РНК в таких процессах, как полимеразная цепная реакция (ПЦР), секвенирование ДНК и синтез генов.

Олигонуклеотиды строятся с использованием природных или химически модифицированных нуклеозидов. Ненуклеозидные соединения также используются, но в меньшей степени.

Биохимик из Университета Висконсина, профессор Х. Гобиндом Хорана, был ключевой фигурой в выяснении генетического кода. Хорана помог установить, как фосфатные связи в ДНК образуются посредством ферментативного катализа в обратимой реакции. В частности, дезоксинуклеотидтрифосфат добавляют в расширяющийся дезоксинуклеотидный монофосфатный полимер через действия полимеразы в присутствии магния. Эта обратная реакция добавляет одно основание к полимеру за раз. Хорана использовал это знание для начала синтеза полипептидов в лаборатории.

Сборка олигонуклеотидной цепи происходит в 3′-5′-конце через процесс «синтетического цикла». Каждый из этих циклов приводит к добавлению одного нуклеотидного остатка в цепь. Циклы повторяются до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое количество нуклеотидов. Однако процесс ограничивается неполным выходом каждой синтетической стадии и побочными реакциями. Таким образом, максимальная длина этих олигонуклеотидов не превышает 200 нуклеотидных остатков.