在生物检测还有靶向治疗的领域当中核酸适配体 合成, 核酸适配体正慢慢取代传统抗体, 进而成为研究的热点所在。它是经过体外筛选而获得的单链DNA或者RNA分子, 能够如同钥匙配锁那般特异性地结合目标蛋白或者小分子。许多人对它的兴趣源自于其化学合成简便, 成本比较低并且没有免疫原性, 然而真正掌握其制备核心, 也就是SELEX技术(指数富集的配体系统进化技术)的人并不多。这不仅仅是实验室里的繁琐步骤, 更是决定最终产物亲和力以及特异性的关键。是突破应用瓶颈的基础, 在于理解那从随机文库构建一直到最终验证的完整闭环。
核酸适配体合成中SELEX技术如何操作
循环迭代的“筛选”与“扩增”是SELEX的核心所在, 第一步要构建随机寡核苷酸文库, 该文库需包含10^14到10^15种不同序列, 其两端是固定的引物结合区, 中间是60 - 80个核苷酸的随机区域, 把文库与固定化的靶标(像蛋白质、细胞或者病毒)混合, 经过孵育, 只有能特异性结合靶标的那些序列会被保留下来, 未结合的游离序列则被洗脱丢弃。这一步骤, 看上去好像是比较简单的, 然而实际上呢, 它对于缓冲液的条件, 以及温度, 还有洗涤力度, 都是极其敏感的, 随便任何一个细微的偏差, 都有可能致使假阳性出现,或者特异性流失。
接下来核酸适配体 合成, 进入关键的扩增环节, 借助聚合酶链式反应(PCR)或者逆转录PCR, 把聚合于靶标之上的序列再度进行扩增, 以此生成第二代文库;这一过程一般需重复8到15轮;随着轮次的不断增加, 靶标浓度会逐步下降, 甚至要运用活细胞来实施筛选, 进而促使筛选所得的序列具备更高的亲和力与选择性;高亲和力适配体的获取常常依赖于经过多轮严苛筛选后的优胜劣汰。每逢一环的产出皆得开展测序剖析, 留意序列有无趋向于汇聚, 进而判定筛选有无抵达平稳阶段。
核酸适配体合成后如何进行验证优化
经筛选加以获得的那些克隆并非是最终的终点, 而后续所开展的验证以及修饰才是决定其实用价值的最为关键之处。初步筛选得出的序列一般而言需要借助表面等离子共振也就是SPR或者等温滴定量热法也就是ITC来测定解离常数也就是Kd, 以此来对其亲和力予以量化。要是Kd值处在纳摩尔乃至皮摩尔的级别这种情况之下, 才能够拥有应用的潜力。除此之外, 还必须要进行特异性的测试, 以此来确保该适配体不会与结构相互类似的非靶标分子产生交叉反应, 这是区分优质适配体与普通结合分子的关键界限。
要是想在实际环境里提高其稳定性, 那化学修饰可是绝对不能少的步骤。天然核酸特别容易被血清当中的核酸酶给降解掉, 所以在适配体的3'端或者5'端弄进硫代磷酸酯键、2'-氟修饰或者氨基连接基团, 就能明显延长它的半衰期。化学修饰不但能够增强稳定性, 还可以优化空间构象, 让它在复杂生物流体里维持活性。对于临床诊断试剂开发来说, 这种稳定性跟检测结果的准确性以及重复性直接相关, 是工业化生产之前必须得跨越过去的技术门槛。
