Օլիգո սինթեզատորի սկզբունքը
Մոլեկուլային կենսաբանության և գենետիկայի հետազոտությունների ոլորտներում ԴՆԹ-ի սինթեզման կարողությունը վճռորոշ դեր է խաղում:ԴՆԹ-ի սինթեզը ներառում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլների արհեստական արտադրություն՝ նուկլեոտիդները որոշակի կարգով դասավորելու միջոցով:Դրան հասնելու համար գիտնականները հենվում են հզոր գործիքի վրա, որը հայտնի է որպես օլիգոնուկլեոտիդային սինթեզատոր, որը նաև հայտնի է որպես ԴՆԹ սինթեզատոր:
Օլիգոնուկլեոտիդային սինթեզատորը բարդ գործիք է, որն ավտոմատ կերպով սինթեզում է կարճ ԴՆԹ մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են օլիգոնուկլեոտիդներ:ԴՆԹ-ի այս կարճ շղթաները սովորաբար ունեն 10-ից 100 նուկլեոտիդների երկարություն և հանդիսանում են էական շինանյութեր մի շարք կիրառություններում, ներառյալ պոլիմերազային շղթայական ռեակցիան (PCR), գեների սինթեզը, գենետիկական ճարտարագիտությունը և ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը:
Օլիգոնուկլեոտիդային սինթեզատորները գործում են տեխնիկայի սկզբունքով, որը հայտնի է որպեսպինդ փուլային սինթեզ.Այս մեթոդն առաջին անգամ ստեղծվել է Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր դոկտոր Մարվին Քարութերսի կողմից 1970-ականներին և տարիների ընթացքում կատարելագործվել է ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների սինթեզը ուժեղացնելու համար:Օլիգոնուկլեոտիդների սինթեզն իրականացվում է նուկլեոտիդների մնացորդների աստիճանական ավելացմամբ աճող շղթայի 5'-վերջնամասում, մինչև ցանկալի հաջորդականությունը հավաքվի:Յուրաքանչյուր հավելում կոչվում է սինթեզի ցիկլ և բաղկացած է չորս քիմիական ռեակցիաներից.
Քայլ 1. Ապաշրջափակում (դետրիտիլացում) ---------Քայլ 2. միացում ---------Քայլ 3. Կափարիչ -----------Քայլ 4. Օքսիդացում
Այս գործընթացը կրկնվում է յուրաքանչյուր նուկլեոտիդի համար, մինչև ստացվի ցանկալի հաջորդականությունը։Ավելի երկար օլիգոնուկլեոտիդների դեպքում այս ցիկլը կարող է անհրաժեշտ լինել մի քանի անգամ կրկնել՝ ամբողջ հաջորդականությունը սինթեզելու համար: Սինթեզի ցիկլի յուրաքանչյուր քայլը ճշգրիտ վերահսկելու ունակությունը կարևոր է օլիգոնուկլեոտիդային սինթեզատորի համար:Օգտագործվող ռեակտիվները, ինչպիսիք են նուկլեոտիդները և ակտիվացնողները, պետք է լինեն բարձր որակի` ճշգրիտ և արդյունավետ սինթեզ ապահովելու համար:Բացի այդ, սինթեզատորները պահանջում են բարձր ճշգրտության ջերմաստիճանի հսկողություն և շրջակա միջավայրի այլ պայմաններ՝ ցանկալի զուգակցման ռեակցիաները խթանելու և անցանկալի ռեակցիաները կանխելու համար:
Երբ օլիգոնուկլեոտիդը լիովին սինթեզվում է, այն սովորաբար կտրվում է պինդ հենարանից և մաքրվում՝ հեռացնելու մնացած պաշտպանիչ խմբերը կամ կեղտերը:Այնուհետև մաքրված օլիգոնուկլեոտիդները պատրաստ են ներքևում կիրառման համար:
Տեխնոլոգիաների առաջընթացը թույլ է տվել զարգացնել օլիգոնուկլեոտիդային սինթեզատորներ, որոնք կարող են միաժամանակ սինթեզել հարյուրավոր կամ նույնիսկ հազարավոր օլիգոնուկլեոտիդներ:Այս գործիքներն օգտագործում են միկրոզանգվածի վրա հիմնված սինթեզի տեխնոլոգիա, որը հետազոտողներին հնարավորություն է տալիս արագորեն ստեղծել օլիգոնուկլեոտիդային մեծ գրադարաններ տարբեր հետազոտական նպատակներով:
Ամփոփելով, օլիգոնուկլեոտիդային սինթեզատորների հիմքում ընկած սկզբունքները պտտվում են պինդ փուլային սինթեզի տեխնիկայի շուրջ, որոնք ներառում են նուկլեոտիդների աստիճանական ավելացում ամուր հենարանի վրա:Սինթեզի ցիկլի ճշգրիտ վերահսկումը և բարձրորակ ռեակտիվները կարևոր են ճշգրիտ և արդյունավետ սինթեզի համար:Օլիգո սինթեզատորները կենսական դեր են խաղում ԴՆԹ-ի հետազոտության մեջ՝ հնարավորություն տալով գիտնականներին ստեղծել հատուկ օլիգոնուկլեոտիդներ տարբեր կիրառությունների համար՝ նպաստելով կենսատեխնոլոգիայի և գենետիկական հետազոտությունների առաջընթացին:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգ-01-2023