Aptamer RNA adalah sekuens RNA untai tunggal sintetis yang biasanya memiliki panjang antara 56 dan 120 basa. Aptamer RNA yang disediakan oleh Alpha Lifetech dipilih oleh teknologi SELEX, yang dapat membentuk konfigurasi spasial tiga dimensi yang spesifik dan berinteraksi dengan molekul target dengan afinitas dan spesifisitas yang tinggi.
Aptamer RNA vs Aptamer DNA
Dalam komposisi dan struktur kimia, aptamer RNA tersusun dari ribonukleotida dengan ribosa sebagai kerangka gula berkarbon lima dalam strukturnya. Aptamer RNA sering kali dapat dilipat menjadi struktur tiga dimensi yang kompleks, dan keragaman struktural ini memungkinkan mereka untuk mengikat molekul target (seperti protein, peptida, oligosakarida, dll.) dalam berbagai cara. Aptamer RNA yang mengikat molekul target terutama bergantung pada bentuk komplementer dan gaya interaksi di antara mereka. Interaksi ini meliputi ikatan hidrogen, ikatan ionik, interaksi hidrofobik, dan gaya van der Waals.
Aptamer DNA tersusun atas deoksiribonukleotida yang mengandung deoksiribosa sebagai kerangka gula berkarbon lima dalam strukturnya. Aptamer DNA juga mampu membentuk konformasi spesifik untuk mengikat molekul target, tetapi stabilitas strukturalnya mungkin sedikit lebih rendah daripada aptamer RNA karena ikatan fosfodiester dalam DNA lebih stabil daripada ikatan dalam RNA.
Dibandingkan dengan aptamer DNA, aptamer RNA mungkin menunjukkan stabilitas kimia dan aktivitas biologis yang lebih tinggi dalam kondisi tertentu karena struktur kimianya yang unik.
Aptamer RNA biasanya memiliki penetrasi seluler yang lebih besar, yang memungkinkannya untuk lebih mudah memasuki bagian dalam sel dan mengikat protein target atau molekul lainnya. Properti ini sangat penting dalam terapi intraseluler dan aplikasi diagnostik, karena memungkinkan aptamer berfungsi langsung di dalam sel tanpa memerlukan vektor atau teknologi tambahan untuk membantu masuknya ke dalam sel.
Aptamer RNA dan DNA telah disaring dan dioptimalkan secara in vitro untuk menunjukkan spesifisitas pengikatan target yang tinggi. Namun, karena aptamer RNA memiliki struktur yang lebih kompleks dan gugus fungsi yang lebih banyak, aptamer RNA dapat menunjukkan spesifisitas yang lebih tinggi dalam beberapa kasus.
Pengembangan Aptamer RNA
Pengembangan aptamer RNA yang disediakan oleh Alpha Lifetech merupakan proses yang rumit dan rumit yang terutama bergantung pada bioteknologi canggih dan metode sintesis kimia. Proses pengembangannya secara umum mencakup langkah-langkah berikut:
Penentuan target
Pertama-tama identifikasi molekul target yang perlu diikat, seperti protein, sel, ion, dll.
Desain perpustakaan
Berdasarkan karakteristik molekul target, perancangan dan sintesis pustaka RNA yang berisi sejumlah besar urutan acak. Pustaka ini biasanya berisi jutaan varian urutan yang berbeda untuk memastikan cakupan urutan potensial yang mengikat molekul target.
Pemilihan aptamer RNA
Dengan menggunakan evolusi ligan sistematis melalui pengayaan eksponensial (SELEX) atau teknik serupa, urutan aptamer RNA, yang juga disebut aptamer pustaka RNA, yang mengikat molekul target dengan afinitas tinggi disaring dari pustaka melalui beberapa proses penyaringan. Dalam proses penyaringan, urutan yang tidak terikat dihilangkan dan urutan yang terikat diperkaya, dan akhirnya aptamer pustaka RNA dengan spesifisitas dan afinitas tinggi diperoleh.
Optimasi urutan
Urutan aptamer pustaka RNA yang diperoleh melalui penyaringan dioptimalkan lebih lanjut untuk meningkatkan stabilitas, spesifisitas, dan afinitasnya. Kapasitas pengikatan aptamer RNA biasanya mencakup modifikasi urutan, pemotongan, mutasi, dll.

Gambar 1 Diagram aptamer RNA SELEX
Aplikasi RNA Aptamer
Daerah | Aplikasi |
Domain Biomedis
| Diagnosa Penyakit |
Deteksi Biomarker:Aptamer RNA dapat mengikat biomarker terkait penyakit dengan spesifisitas tinggi, menyediakan dasar penting untuk diagnosis dini penyakit. Deteksi Patogen:Dalam diagnosis penyakit menular, aptamer RNA dapat digunakan untuk mendeteksi patogen, seperti virus, bakteri, dll., dengan keunggulan sensitivitas tinggi dan spesifisitas yang kuat. |
Terapi yang Ditargetkan |
Pengiriman obat:Aptamer RNA dapat mengikat molekul obat untuk membentuk kompleks aptamer-obat, mencapai pengiriman obat yang ditargetkan melalui pengenalan dan pengikatan spesifik ke sel target, meningkatkan efektivitas pengobatan dan mengurangi efek samping. Terapi gen:Dalam terapi gen, aptamer RNA dapat digunakan sebagai pembawa untuk mengantarkan gen terapeutik ke sel atau jaringan tertentu untuk pengobatan yang tepat. |
Sensor biologis |
Biosensor aptamer RNA memiliki sensitivitas dan spesifisitas tinggi, dan dapat digunakan untuk mendeteksi zat berbahaya dan biomarker di lingkungan, memberikan dukungan yang kuat untuk pemantauan lingkungan dan keamanan pangan. |
Bidang Bioteknologi | Pencitraan Sel Hidup |
Aptamer RNA fluoresensi mencapai pemantauan dan pencitraan molekul RNA spesifik secara real-time dalam sel hidup dengan mengikat molekul pewarna non-fluoresensi dan merangsangnya untuk menghasilkan fluoresensi. Teknik ini menyediakan sarana penting untuk pemahaman mendalam tentang proses kehidupan seluler dan mekanisme terjadinya penyakit. |
Nanoteknologi |
Aptamer RNA dapat memodifikasi permukaan nanopartikel dan mengubah sifat fisik dan kimianya, sehingga memperluas penerapan nanopartikel dalam biomedis dan bidang lainnya. Misalnya, nanopartikel yang dimodifikasi oleh aptamer RNA dapat digunakan sebagai pembawa obat untuk mencapai pengiriman obat yang tepat sasaran. |
Yang lain | Biologi Sintetis |
Dalam biologi sintetis, aptamer RNA dapat digunakan sebagai blok penyusun untuk berpartisipasi dalam perancangan dan konstruksi sistem biologis sintetis. Misalnya, aptamer RNA digunakan untuk mencapai regulasi ekspresi gen yang tepat dan kontrol transduksi sinyal yang tepat. |