核酸適配體（Aptamer）篩選之SELEX篩選技術(shù)介紹

1.核酸適配體篩選介紹

      適體是單鏈核酸（DNA 或 RNA），可以高親和力和特異性結(jié)合預(yù)定的靶標(biāo)。它們可被定義為“人工抗體”，已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)基礎(chǔ)研究、臨床診斷和藥物開發(fā)等領(lǐng)域^[1]。

     SELEX 是一種體外方法，廣泛用于從隨機單鏈核酸序列文庫中選擇與目標(biāo)配體特異性結(jié)合的單鏈 DNA 或 RNA（也稱為適體）的寡核苷酸^[2]。

2. 核酸適配體篩選原理

     SELEX 技術(shù)是體外篩選核酸適配體的基本方法，它擺脫了對生物系統(tǒng)的依賴性完全是一種體外進(jìn)行的組合化學(xué)方法。雖然通過SELEX 技術(shù)篩選出來的適配體與不同大小的靶標(biāo)分子作用方式有可能不同，但是其結(jié)合的基本原理相似，都是由于單鏈寡核苷酸堿基之間的相互作用，往往會形成許多空間構(gòu)象，如發(fā)夾、假結(jié)、G-四聚體等，通過空間構(gòu)象匹配、序列中堿基的堆積作用、帶電基團(tuán)之間的靜電作用或氫鍵作用等，從而實現(xiàn)適配體與靶分子之間的高親和力、高特異性結(jié)合^[3]。

   
      SELEX技術(shù)的基本流程主要包括：1）體外化學(xué)合成單鏈寡核苷酸文庫；2) 將隨機化文庫與目標(biāo)配體混合以允許寡核苷酸-目標(biāo)結(jié)合；3) 洗去未與目標(biāo)配體結(jié)合的核酸分子；4) 洗脫結(jié)合的適體；5) 通過 PCR 方法擴增結(jié)合的適體以生成二級文庫用于下一輪篩選；6）重復(fù)步驟(2)-(5)，獲得與目標(biāo)配體具有高親和力和高特異性的適配體。

      利用SELEX技術(shù)，科學(xué)家可以研究適體體外篩選，如：蛋白質(zhì)的適體篩選（細(xì)胞的適體篩選等），只需要了解靶標(biāo)蛋白或相關(guān)序列或序列號，對靶標(biāo)蛋白進(jìn)行SDS-PAGE檢測，之后進(jìn)行蛋白文庫的制作與靶蛋白篩選，然后解離篩選的適配體，重復(fù)洗脫篩選，經(jīng)PCR，NGS測序，最后合成適配體。

參考文獻(xiàn)
​[1] Wei H, Li B, Li J, et al. DNAzyme-based colorimetric sensing of lead (Pb2+) using unmodified gold nanoparticle probes[J]. Nanotechnology, 2008, 19(9): 095501.

[2] Zein M I H L, Hardianto A, Irkham I, et al. Recent development of electrochemical and optical aptasensors for detection of antibiotics in food monitoring applications[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2023, 124: 105644.

[3] Li L, Ma R, Wang W, et al. Group-targeting aptamers and aptasensors for simultaneous identification of multiple targets in foods[J]. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2023, 166: 117169.