SELEX技术及寡核苷酸适配体的近期研究进展
SELEX技术及其应用前景

S L X技 术 及 其应 用 前 景 EE
孟庆玲 陈创 夫
( 河子大 学动 物科 技学 院 , 石 新疆 石河子 8 2 0 ) 3 0 3
摘要 S L X技术又称指数级富集的配体系统进化技术 , EE 其原理 是从 随机寡 核苷酸文 库 中筛 选到能 特异性结 合靶物 质 的寡
核 苷 酸 配 体 ( 为 适 配 子 ) 由 于适 配 子 与 靶 物 质 结 合 的特 异 性 和 亲 和力 可 与 抗 体 媲 美 ,E E 称 。 S L X技 术 已 经 被 广 泛 应 用 于 生 命 科 学 各 个 领 域 的 研 究 工 作 中 , 示 出 良好 的应 用 前 景 。 显 关键词 S L X技 术 ; 用 前 景 EE 应 文 献 标 识 码 : A 中图 分 类 号 : 7 Q5
Ab t a t S L X e h oo y i as a d a y tmai v l t n o ia d y e p n n il e r h n . T e p i c p e o E EX sr c E E t c n lg s l n me s s se t e o ui fl n s b x o e t n i me t h r i l f S L o c o g a c n
SELEX c no o y a d i ’ Te h lg n t SApp ia i n lc to
MegQn l g C e h agu n ig n h nC u n f i ( eat e t f nm l c n ea dT cn l y hh z U i r t,S iei X ni g8 2 0 ) D p r n o A i a S i c n eh oo ,S iei nv sy hhz, i a 3 0 3 m e g ei jn
SELEX技术的研究进展及在医学中的应用

摘
薇
( 北 华大 学 医学检 验学 院 , 吉林 吉林
1 3 2 0 1 3 )
要 :S E L E X技术 是 一类新 型组 合化 学技 术。 其通 过人 工合 成 的随机 寡 核 苷 酸文 库 , 历经 筛选 、 分 离、 富集
得到 能 与各 种 配体特 异 结合 的寡核 苷 酸 适 配体 , 具有高选择性、 高 亲和 力 和 稳 定 性 良好 的特 点 。本 文 综述 了
加 。最 后筛选 到的文 库 要 经 过 克 隆测 序 和 特异 性 修
饰, 经 过这些 步骤 后 , 所 获 得 的特 异 识 别 靶 分子 的核
酸才 是适 配体 。
1 . 2 优势和 特 点
ห้องสมุดไป่ตู้
强、 易 于修饰 和标 记 , 与 传 统 化 学方 法 和 免 疫 学 方 法 相 比, 具 有无 可 比拟 的优 越 性 。近 年 来 在 传 统 S E L —
文章 编号 : 1 6 7 3 — 2 9 9 5 ( 2 0 1 5 ) 0 1 - 0 0 4 5 - 0 4
・
综
述 ・
S E L E X 技 术 的 研 究 进 展 及 在 医 学 中 的 应 用
The r e s e a r c h p r o g r e s s a n d a p p l i c a t i o n o f S ELEX t e c hn o l o g y i n me d i c i n e
t i o n o f l i g a n d s b y e x p o n e n t i a l e n r i c h m e n t , S E L E X) 是 一
寡核苷酸适配子在分析化学中的应用

寡核苷酸适配子在分析化学中的应用唐吉军邵宁生#谢剑炜*(军事医学科学院月份毒物药物研究所#基础医学研究所北京 100850)摘要指数富集配基的系统进化(SELEX)技术是一种新的组合化学技术,应用人工合成的随机寡核苷酸文库,通过筛选、分离、富集获得能与氨基酸、蛋白、药物、有机小分子、无机离子等靶物质特异性结合的寡核苷酸适配子,且具有高亲和力。
随着SELEX技术的发展,寡核苷酸适配子作为一种分析工具,在生物传感器、流式细胞检测、毛细管电泳、亲和色谱等分析化学领域的应用越来越广泛。
本文介绍了寡核苷酸适配子作为生物识别元件在生物传感器中的应用以及作为色谱固定相的应用。
关键词指数富集配基的系统进化适配子生物传感器毛细管电泳亲和色谱Applications of Oligonucleotide Aptamers in Analytical ChemistryTang Jijun, Shao Ningsheng#, Xie Jianwei*(Institute of Pharmacology Toxicology, #Institute of Basic Medicine, Academy of Military Medical Science, Beijing 100850)Abstract Systematic Evolution of Ligand by Exponential enrichment (SELEX) is a new combinational chemistry methodology for in vitro selection of specific aptamers. Aptamers are artificial nucleic acid ligands that are capable of high-affinity binding to target molecules, such as amino acids, drugs, proteins and other small molecules or ions etc. They are isolated from combinational libraries of synthetic nucleic acid by an iterative process of adsorption, recovery and reamplification. The use of aptamers as tools in analytical chemistry is on the rise due to the development of the SELEX technology. These aptamers have been used in biosensors, flow cytometry, capillary electrophoresis, and affinity chromatography. In this review, were discussed the applications of aptamers as biocomponents in biosensors, and the applications of aptamers as chromatographic stationary phases.Key words SELEX, Aptamer, Biosensor, Capillary electrophoresis, Affinity chromatography上世纪90年代初,美国的Joyce[1]、Szostak[2]和Gold[3]三个研究小组分别报道了一种寡核苷酸体外筛选(in vitro selection)、扩增(amplification)技术,通过这项技术可以得到能与非核酸靶分子具有高亲和力、高特异性结合的寡核苷酸序列。
适配体的应用及其在口腔领域的研究进展

适配体的应用及其在口腔领域的研究进展近年来,有关适配体在生物医学领域的研究迅速发展。
适配体是一种通过指数富集的配体系统进化技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)在DNA或RNA 文库中筛选得到单链DNA或RNA,能够与小分子、蛋白质和细胞等靶标特异性结合。
疾病的早期诊断与治疗是治愈疾病的关键,然而某些疾病可能表现出非特异性症状,导致假阴性延误治疗时机,增加治疗失败的风险。
此外,个性化的精准治疗对疾病治疗至关重要。
由于具有高特异性、低免疫原性和低成本等特点,适配体已在药物递送、疾病的诊断和治疗等方面有了广泛的应用。
本文将就适配体的特点和其在口腔医学中的应用作一综述。
1.适配体的发展和特点1.1适配体的发现与筛选自20世纪80年代Cech等发现RNA具有催化作用以来,研究者们对核酸识别并作用于特定位点的功能探索也随之兴起。
1990年,Tuerk在研究T4噬菌体DNA聚合酶(gp43)与编码mRNA间的相互作用时发现,gp43在与该mRNA5'端一个8个核苷酸的发夹结构及Shine-Dalgarno序列结合时,可以抑制该mRNA转录的开始以进行自我调节。
为探究这一相互作用,Tuerk开发了SELEX技术,即通过构建一个随机的RNA文库,利用硝酸纤维素膜筛选出与gp43有亲和力的RNA序列,对其进行扩增并进行下一轮筛选,如此往复,最终获得2个能特异性结合gp43的RNA序列。
同年,Ellington等通过类似方法,开发出能与对应靶标特异性结合的核酸片段,并将这种片段命名为“aptamer(适配体)”。
适配体在与靶标结合时,会形成茎、环、发夹、突起、假结和G-四链体等结构,通过氢键、范德华力、碱基堆积力、静电作用和疏水相互作用等与靶标形成一个稳定的复合物结构。
随着技术进步,SELEX技术也不断得到革新和发展。
核酸适体技术研究发展现状

核酸适体技术研究发展现状
核酸适体技术是一种基于核酸分子的高度特异性识别和结合其他分子的技术。
它的研究发展现状可以从多个方面来进行分析。
首先,我们可以从技术原理和方法的角度来看。
核酸适体技术主要包括SELEX技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)和方法的改进。
SELEX技术是通过不断筛选和进化,使得核酸适体与特定的靶分子结合,从而获得高度特异性的适体。
近年来,科研人员对SELEX技术进行了许多改进,如分子进化技术的应用、高通量筛选技术的发展等,使得核酸适体的筛选效率和特异性得到了显著提高。
其次,从应用领域来看,核酸适体技术在生物医药领域具有广泛的应用前景。
例如,核酸适体可以作为药物靶向输送系统的一部分,用于治疗癌症、病毒感染等疾病。
此外,核酸适体还可以用于生物传感器、分子识别和分子成像等领域,为生命科学研究提供了重要的工具和方法。
另外,从研究热点和趋势来看,近年来,随着生物技术和纳米技术的发展,人们对核酸适体技术的研究越来越深入。
例如,一些
学者致力于开发新型的核酸适体筛选平台,以提高筛选效率和特异性;还有一些研究者将核酸适体技术与纳米材料相结合,开发出具
有生物传感和药物释放功能的纳米材料复合物,为生物医药领域带
来新的突破。
总的来说,核酸适体技术在研究发展现状方面取得了许多进展,从技术原理和方法、应用领域以及研究热点和趋势等多个角度来看,都表明了这一技术的巨大潜力和广阔前景。
希望未来能有更多的科
研成果和应用突破,推动核酸适体技术的进一步发展和应用。
核酸适配体的体外筛选方法的最新研究进展

核酸适配体的体外筛选方法的最新研究进展李亚楠;赵洁;张傲哲;谭琰;华茜;张子剑【摘要】Aptamers are single-stranded oligonucleotides that are screened by systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX)in vitro,which can selectively bind to different target with high affinity and high specificity,including protein,small molecules, organiccompound,metal ions,drugs,etc. This technology has attracted more attentions for its advantages and thus it has been applied widely in many aspects such as biological sensor,gene chip,new drug development,nano technology,etc. However,the traditional SELEX method is cumbersome,which usually takes several months to screen out the targetof nucleic acid in high specificity. With the rapid development of SELEX,many novel screening methods have emerged in recent years. The screening cycle and the screening efficiency are improved with these new methods,and the application of aptamers is expanded. This review introduces several new screening methods in recent three years, including multiple GO-SELEX,SWCNTs-assisted cell-SELEX,on-chip Cell-SELEX,Sequence-constructive SELEX and High-Fidelity (HI FI)SELEX,It is helpful for us to know more about the latest progress on the methods forin vitro screening aptamers and to promote the application of aptamers in various fields..%核酸适配体是用配体指数富集系统进化技术(SELEX)在体外筛选得到的一小段寡核苷酸序列,能够选择性的与不同的靶标特异性的结合,包括蛋白质、小分子、有机物、金属离子、药物等,具有高亲和力和高特异性.这项技术的诸多优势,使其迅速得到重视,核酸适配体在生物传感器、基因芯片、新药开发、纳米技术等诸多方面应用广泛.但是传统的SELEX方法操作繁琐,筛选周期长,需要几个月的时间才能筛选出与靶标具有高特异性的核酸适配体.随着SELEX的快速发展,近年来出现了很多新型的筛选方法,这些新的方法大大提高了筛选周期,极大的提高了筛选效率,拓展了核酸适配体的应用.总结介绍了近三年来出现的几种新型的核酸适配体的筛选方法,包括氧化石墨烯SELEX(Multiple GO-SELEX)、单壁碳纳米管辅助细胞SELEX(SWCNTs-assisted cell-SELEX)、基于芯片的细胞SELEX(on-chip Cell-SELEX)、序列构造SELEX(Sequence-constructive SELEX)、高保真SELEX(High-Fidelity SELEX),有助于人们进一步了解、认识核酸适配体筛选技术的发展现状,更好促进核酸适体在各个领域中的应用前景.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】5页(P78-82)【关键词】核酸适配体;SELEX;筛选方法【作者】李亚楠;赵洁;张傲哲;谭琰;华茜;张子剑【作者单位】北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学基础医学院,北京 100029;北京中医药大学中医药研究院,北京 100029【正文语种】中文核酸适配体是能够与特定靶分子结合且具有高亲和力和高特异性的寡核苷酸[1]。
适配体筛选方法研究进展

适配体筛选⽅法研究进展适配体筛选⽅法研究进展王巍贾凌云*(⼤连理⼯⼤学环境与⽣命学院⽣物科学与⼯程系,⼤连116023)摘要利⽤指数富集配体进化技术(SELEX )可获得与⽬标靶具有特异性结合能⼒的适配体(寡核苷酸)。
经过近20年的研究,适配体被证实可在科研及临床应⽤中部分取代抗体,是有很⼤发展前景的技术领域。
适配体技术发展的关键在于对⽬标靶具有⾼选择性吸附能⼒的适配体的筛选和获得。
⼗⼏年来,以提⾼筛选效率和效果为⽬标的适配体筛选技术不断改进,产⽣了如消减筛选、复合靶筛选、基因组筛选、⽑细管筛选等新⽅法,推动了这⼀技术的发展。
本⽂对现有适配体筛选⽅法进⾏了系统的评述。
关键词适配体,指数富集配体进化技术,筛选⽅法,评述2008-09-08收稿;2008-10-26接受本⽂系国家⾃然科学基⾦(N o .20435020)资助项⽬*E-m ai:l l y j 81@dlut /doc/24e0b9e9b0717fd5360cdc62.html 1 引⾔适配体的概念在1990年由Tuer k 等[1]⾸次提出,是指利⽤指数富集的配体进化技术(syste m atic evo l u tion o f li g ands by exponentia l enr i c hm en,t SELEX )从特定的寡核苷酸库中筛选出对⽬标靶有特异性相互作⽤的寡核苷酸(DNA 或RNA )。
与传统的抗体相⽐,适配体具有以下特点和优势:(1)对⽬标靶分⼦具有与抗体相当甚⾄更⾼的亲和性;(2)可以⼤量、快速的在体外合成,制备⽅法更为简单快捷;(3)可以针对不同种类的⽬标靶进⾏筛选,包括⽣物毒性的分⼦以及只具有半抗原性的分⼦,拓宽了其应⽤范围;(4)稳定性优于抗体,利于储存。
基于适配体的上述优良特性,其在疾病检测、药物研发、临床治疗、分析化学、蛋⽩质组学以及基因表达调控机理研究等多个领域都有着良好的应⽤前景。
⽬前,限制适配体技术应⽤的瓶颈问题仍是适配体的有效筛选技术。
SELEX技术的研究进展及在医学中的应用分析

SELEX技术的研究进展及在医学中的应用分析指数富集配体系统进化技术(Systematic evolution of legends by exponential enrichment SELEX)是一种能获取与靶分子高选择、高亲和力结合的寡核苷酸的筛选技术,制备出的产物被称为适配体(aptam-ersDlers)。
适配体安全、无毒,具备特殊的三维结构,确保了其可与靶分子高特异性的结合,并可进一步改变靶分子的生物活性和生命进程。
适配体最大优势是没有免疫原性,并且分子量小、可化学合成、稳定性强、易于修饰和标记,与传统化学方法和免疫学方法相比,具有无可比拟的优越性。
近年来在传统SEL-EX技术基础上,各类衍生SELEX技术也被不断发展和完善,被广泛应用在生命科学研究、生物医药等领域,特别是在疾病的诊断与治疗等方面,显示出广阔的应用前景。
目前已有几种适配体诊断技术和适配体药物进入到了临床试验或临床应用阶段。
1 SELEX技术简介1. 1筛选过程SELEX技术依据分子生物学的原理,首先人工构建一个随机寡核苷酸文库,随机核苷酸序列的长度为20-40bp左右,所包含的不同种立体构象,几乎可以涵盖自然界存在的所有种类的靶分子。
将靶标物质与随机文库在一定条件下进行混合,形成文库洋巴标复合物,把未结合的核酸洗脱掉,富集与靶物质结合的核酸分子,以后者为模板进行PC R扩增,得到的产物经分离纯化后,作为进行下一轮筛选的模板。
如此反复,通过多轮(8-15轮)筛选,与靶标不结合或亲和性弱的核酸分子被充分去除,而与靶分子亲和性强的核酸分子被分离出来,同时其纯度随着筛选轮数的增加而增加。
最后筛选到的文库要经过克隆测序和特异性修饰,经过这些步骤后,所获得的特异识别靶分子的核酸才是适配体。
1.2优势和特点1)亲和力高、特异性强。
适配体与靶标之间,凭借彼此互补的三维结构,相互作用后形成牢固稳定的复合物,其解离常数通常能达到pmol/L-nmol/L的水平,并且能分辨出靶标结构上细微的差别。
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SELEX技术及寡核苷酸适配体的近期研究进展
郭磊
[摘要]指数富集的配体系统进化(SELEX)技术是一类具备蓬勃发展前景的体外筛选技术,在生物学、药学及化学领域已引起广泛关注。
本文即针对2004年以来SELEX技术的发展特点.主要介绍两类新型SELEX策略.即毛细管电泳.SELEX和针对复杂靶标的SELEX方法.并简要总结了寡核苷酸适配体在生物医学和药学相关方面的最新应用进展.
[关键词]指数富集的配体系统进化;寡核苷酸适配体;肿瘤靶向;生物医学:药物学
[中图分类号]R9.39
[文献标识码】A
[文章编号]1674-0440(2010)04—0249.08
郭磊。
博士,副研究员。
研
究方向为生物分析化学和
药物分析。
近年来主要从事
SELEX和适配体分子技术
的研究.现负责国家科技重
大专项子专题1项.国家自
然科学基金面上项目1项:参加国家科技支撑计划、国家反恐科技专项及国家自然科学基金面上项目等课题7项。
发表论文30余篇并授权国家发明专利1项.
RecentadvancesinSELEXandapplicationsofaptamers
GU0Lei
(InstituteofPharmacologyandToxicology。
AcademyofMilitaryMedicalSciences,Beijing100850,China)[Abstract]Systematicevolutionofligandsbyexponentialenrichment(SELEX),鹪onekindofselectiontechniquesinvitro,attractsmuchinterestsinbiology-pharmacologyandchemistryarea,andhasathrivingfuture.Inthispaper-recentad—vancesin
SELEXtechniquesince2004aresummarized,andtwokindsofnovelSELEXstrategies,capillaryelectrophoresis-SELEXandSELEXtowardscomplextargets。
arehighlighted.Recentapplicationsofoligonucleotideaptamersinthebiomedi・calandpharmaceuticalfieldarebrieflyintroducedaswell.
[Keywords】SELEX;oligonucleotideaptamer;,tumortargeting;biomedicine;pharmaceutics
1引言
1990年.3个课题组对指数富集的配体系统进化(SELEX)技术作出了里程碑式的贡献。
Ellington和Szostakll]报道了能够特异性结合于染料小分子的RNA配体.并创造了适配体(aptamer)这_个名词.以指代从SELEX技术中针对靶标系统进化出的核酸配体:Tuerk和Goldl2]描述了针对T4DNA聚合酶的筛选.提出并命名了SELEX技术:RobertsOn和Joyce[3]0体外筛选出了I型核酶。
SELEX技术的基本途径是将大容量的随机寡核苷酸序列库(10n~1015个随机寡核苷酸序列)与靶分子共同孵育.并通过各种分离途径将结合复合物与未结合序列分离。
洗脱获得与靶分子结合的序列并对这些序列进行聚合酶链式反应
基金项目:国家自然科学基金面上项目(20705039)
作者单位:100850北京,军事医学科学毒物药物研究所八室(郭磊),E-mail:guoleibmi@gmail.corn(PCR)扩增生成次级文库,用于下轮筛选。
如此数轮反复后.对于收敛文库。
挑选出富集的单克隆适配体并进行测序.即获得特异性识别靶分子的寡核苷酸序列.即寡核苷酸适配体。
大容量的分子文库几乎涵盖了所有可能的立体构象.理论上可以针对任何靶分子筛选得到其特异性识别的适配体序列。
适配体是可以折叠成明确三维结构的、通过空间构型互补与靶分子高亲和性高特异性结合的一段寡核苷酸序列.以短的单链寡核苷酸序列(单链DNA或RNA)为主。
与抗体相比,其与靶分子之间分子识别功能与抗体极为相似.两者之间主要的作用力包括氢键、范德华力等。
但适配体作用的靶分子范围极广(包括毒素、免疫原性弱和不具有免疫原性的物质);能够识别单抗不能区分的相似物质.比抗体具有更高的特异性;亲和力更高.其与靶分子形成的复合物的解离常数(&)一般都在纳摩尔每升水平,甚至可达皮摩尔
每升.适配体且同时具有核酸自身稳定性强、变
万方数据
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