سرویس بهینه‌سازی آپتامر

آپتامرها الیگونوکلئوتیدهای تک زنجیره‌ای هستند که می‌توانند به طور اختصاصی به مولکول‌های هدف متصل شوند. آن‌ها پس از تاخوردگی تطبیقی از طریق نیروهای برهمکنش مختلف مانند جفت شدن مکمل باز نوکلئوتیدی، پیوند هیدروژنی، انباشتگی π-π، نیروی الکترواستاتیک و غیره، یک ساختار سه‌بعدی خاص تشکیل می‌دهند. این ساختار به طور اختصاصی از طریق نیروی بین مولکولی به مولکول‌های هدف متصل می‌شود. آپتامرها معمولاً با غربالگری SELEX تولید می‌شوند. روش‌های بهینه‌سازی آپتامرها عمدتاً بر بهبود میل ترکیبی، گزینش‌پذیری و پایداری آپتامرها تمرکز دارند.

آلفا لایف‌تک متعهد به ارائه خدمات دقیق و کارآمد غربالگری و بهینه‌سازی آپتامر اسید نوکلئیک به مشتریان است. فرآیند غربالگری و بهینه‌سازی نه تنها گامی کلیدی در دستیابی به آپتامر با کیفیت بالا است، بلکه پایه و اساس مهمی برای پیشبرد این کاربردها نیز می‌باشد. آلفا لایف‌تک همچنان به معرفی فناوری‌های پیشرفته و بهینه‌سازی فرآیندهای خدمات ادامه می‌دهد تا اطمینان حاصل کند که خدمات ما همیشه در خط مقدم صنعت قرار دارد و تجربه خدمات غربالگری و بهینه‌سازی آپتامر اسید نوکلئیک کارآمدتری را برای مشتریان به ارمغان می‌آورد.

انتخاب آپتامر SELEX

شرکت آلفا لایف‌تک سال‌هاست که بر توسعه آپتامر اسید نوکلئیک تمرکز دارد و عمدتاً به طراحی آپتامر اسید نوکلئیک، ساخت کتابخانه آپتامر اسید نوکلئیک، غربالگری آپتامر اسید نوکلئیک و سنتز آپتامر اسید نوکلئیک تقسیم می‌شود.

تکنیک غربالگری SELEX روش اصلی غربالگری آپتامرها است. آلفا لایف‌تک نه تنها می‌تواند انتخاب آپتامرهای SELEX را ارائه دهد، بلکه روش‌های دیگری مبتنی بر فناوری SELEX مانند Cell-SELEX، CE-SELEX، Capture-SELEX و غیره را نیز ارائه می‌دهد. از طریق غربالگری آزمایشگاهی آپتامرها، آپتامرهایی که می‌توانند به طور خاص مولکول هدف را شناسایی کنند و میل ترکیبی بالایی با مولکول هدف دارند، به دست می‌آیند و سپس توالی‌یابی با توان بالا روی آپتامرهای غربالگری شده انجام می‌شود و در نهایت آپتامرها از طریق سنتز شیمیایی آزمایشگاهی سنتز می‌شوند. علاوه بر این، آلفا لایف‌تک می‌تواند آپتامرهای انتخاب شده را بهینه کرده و عملکرد آپتامرهای بهینه شده را تأیید کند.

مقدمه‌ای بر بهینه‌سازی آپتامر

اگرچه آپتامرهای اسید نوکلئیک غربالگری شده با فناوری SELEX میل ترکیبی قوی با مولکول‌های هدف دارند، اما در کاربردهای عملی، آپتامرها هنوز نیاز به بهینه‌سازی دارند تا ویژگی آپتامر، میل ترکیبی آپتامر و پایداری آپتامر را بهبود بخشند تا نیازهای سناریوهای کاربردی خاص را برآورده کنند.

روش‌های اصلی بهینه‌سازی آپتامر شامل جنبه‌های زیر است:

برش سازه

کوتاه‌سازی: با حذف بخش‌هایی از توالی آپتامر که بر توانایی اتصال مولکول هدف تأثیری ندارند یا تأثیر کمی بر آن دارند، و با حفظ ناحیه شناسایی مرکزی، طول آپتامر می‌تواند کوتاه شود و راندمان سنتز و پایداری آپتامر بهبود یابد.

بر اساس شبیه‌سازی ساختار ثانویه و آزمون و خطای تجربی، ساختار موضعی بالاتر آپتامر (مانند حلقه ساقه، شبه‌اتصال، چهارگانه G و غیره) به صورت مصنوعی تعریف شد، زنجیره‌های منفرد بدون شکل یا جفت‌شده حذف شدند، ساقه کوتاه شد، حلقه‌های محدب کوچک حذف شدند، حلقه‌ها کوچک‌تر شدند و غیره. از فناوری داکینگ مولکولی برای پیش‌بینی ساختار سه‌بعدی آپتامر و مولکول هدف برای تنظیم دقیق‌تر استفاده می‌شود.

معرفی جهش

جهش تصادفیاستفاده از تکنیک‌های جهش‌زایی (مانند جهش‌زایی PCR) برای ایجاد جهش‌های تصادفی در توالی آپتامر و غربالگری مجدد با فناوری SELEX می‌تواند جهش‌یافته‌هایی با میل ترکیبی و گزینش‌پذیری بالاتر به دست آورد. این روش می‌تواند تنوع توالی‌های آپتامر را بررسی کرده و الگوهای اتصال جدید و مسیرهای بهینه‌سازی را کشف کند.

جهش اختصاصی جایگاهبر اساس تجزیه و تحلیل ساختاری و پیش‌بینی جایگاه اتصال، جایگاه‌های جهش احتمالی برای جایگزینی تک باز یا چند باز انتخاب می‌شوند تا اثرات توالی‌های مختلف بر عملکرد آپتامر بررسی شود. جهش ویژه جایگاه می‌تواند تغییرات ساختاری آپتامر را به طور دقیق کنترل کند تا عملکرد آن را بهینه سازد.

اصلاح شیمیایی

آپتامر از نظر شیمیایی اصلاح می‌شود و گروه‌های اصلاح‌کننده در موقعیت‌های مختلف آپتامر (مانند باز، حلقه قندی، گروه فسفات و غیره) قرار می‌گیرند تا پایداری، توانایی ضد نوکلئازی و میل ترکیبی آپتامر بهبود یابد.

شکل 1. اصلاحات رایج آپتامرها. (منبع مرجع:کتاب «اسید نوکلئیک»، فصل «آپتامرهای اسید نوکلئیک»

اصلاحات رایج شامل ۲'-فلوروریبوز، ۲'-آمینو ریبوز، ۲'-o-متیل ریبوز، LNA (اسید نوکلئیک قفل‌شده) و اسید نوکلئیک پورین متیله نشده (UNA) است. این اصلاحات می‌توانند تشخیص نوکلئازها را کاهش دهند، توانایی آپتامرها را در مقاومت در برابر تخریب افزایش دهند یا خواص اتصال آنها را به مولکول‌های هدف تغییر دهند.

معرفی حوزه عملکرد

آپتامر دارای عملکردهای جدیدی مانند فعالیت آنزیمی و توانایی گزارش‌دهی فلورسانس است. ناحیه اتصال لیگاند با ناحیه کاتالیزوری ترکیب می‌شود تا آپتامری با فعالیت آنزیمی تولید کند. به عنوان مثال، افزودن مناطقی که به مولکول‌های ساطع‌کننده فلورسانس متصل می‌شوند، یک آپتامر خودگزارش‌دهنده ایجاد می‌کند که پس از اتصال موفقیت‌آمیز به هدف، سیگنال فلورسنت منتشر می‌کند.