stringtranslate.com

Систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения

Схема основных фаз эксперимента SELEX. Этот цикл может повторяться до 20 раз в течение периода, длящегося несколько недель, хотя некоторые методы требуют гораздо меньшего количества циклов.
Структура РНК-аптамера, специфичного к биотину . Поверхность и остов аптамера показаны желтым цветом. Биотин (сферы) плотно прилегает к полости поверхности РНК.

Систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения ( SELEX ), также называемая селекцией in vitro или эволюцией in vitro , представляет собой метод комбинаторной химии в молекулярной биологии для получения олигонуклеотидов одноцепочечной ДНК или РНК , которые специфически связываются с целевым лигандом или лигандами. Эти одноцепочечные ДНК или РНК обычно называют аптамерами . [1] [2] [3] Хотя SELEX стал наиболее часто используемым названием для процедуры, некоторые исследователи называли его SAAB (выбранный и амплифицированный сайт связывания) и CASTing (циклическая амплификация и выбор целей) [4] [5] SELEX был впервые представлен в 1990 году. В 2015 году в журнале Journal of Molecular Evolution был опубликован специальный выпуск в честь четверти века открытия SELEX. [6]

Процесс начинается с синтеза очень большой библиотеки олигонуклеотидов, состоящей из случайно сгенерированных последовательностей фиксированной длины, фланкированных постоянными 5' и 3' концами. Константные концы служат праймерами , в то время как небольшое количество случайных областей, как ожидается, будет специфически связываться с выбранной целью. Для случайно сгенерированной области длиной n количество возможных последовательностей в библиотеке с использованием обычной ДНК или РНК составляет 4 n ( n позиций с четырьмя возможностями (A,T,C,G) в каждой позиции). Последовательности в библиотеке подвергаются воздействию целевого лиганда, который может быть белком или небольшим органическим соединением , а те, которые не связываются с целью, удаляются, обычно с помощью аффинной хроматографии или захвата цели на парамагнитных шариках. [7] Связанные последовательности элюируются и амплифицируются с помощью ПЦР [2] [3] для подготовки к последующим раундам отбора, в которых строгость условий элюирования может быть увеличена для идентификации последовательностей с наиболее сильным связыванием. [2] При использовании этого метода следует учитывать, что выбор объектов с чрезвычайно высокой, субнаномолярной аффинностью связывания может на самом деле не улучшить специфичность для целевой молекулы. [8] Нецелевое связывание с родственными молекулами может иметь значительные клинические эффекты.

SELEX использовался для разработки ряда аптамеров, которые связывают мишени, представляющие интерес как для клинических, так и для исследовательских целей. [9] Нуклеотиды с химически модифицированными сахарами и основаниями были включены в реакции SELEX для увеличения химического разнообразия в каждом основании, расширяя возможности для специфического и чувствительного связывания или увеличивая стабильность в сыворотке или in vivo . [9] [10]

Процедура

Аптамеры появились как новая категория в области биорецепторов из-за их широкого применения от биосенсорики до терапии. Было сообщено о нескольких вариациях их процесса скрининга, называемого SELEX, который может давать последовательности с желаемыми свойствами, необходимыми для их конечного использования. [11]

Создание библиотеки одноцепочечных олигонуклеотидов

Первый этап SELEX включает синтез полностью или частично рандомизированных олигонуклеотидных последовательностей некоторой длины, фланкированных определенными областями, которые позволяют проводить ПЦР-амплификацию этих рандомизированных областей и, в случае РНК-SELEX, транскрипцию рандомизированной последовательности in vitro. [2] [3] [12] Хотя Эллингтон и Шостак в своей статье 1990 года по отбору in vitro продемонстрировали, что химический синтез способен генерировать ~1015 уникальных последовательностей для библиотек олигонуклеотидов, [3] они обнаружили, что амплификация этих синтезированных олигонуклеотидов приводит к значительной потере разнообразия пула из-за смещения ПЦР и дефектов в синтезированных фрагментах. [3] Пул олигонуклеотидов амплифицируется, и в реакцию добавляется достаточное количество исходной библиотеки, так что имеется множество копий каждой индивидуальной последовательности, чтобы минимизировать потерю потенциальных связывающих последовательностей из-за случайных событий. [3] Перед тем, как библиотека будет введена в целевую область для инкубации и селективного удержания, библиотеку последовательностей необходимо преобразовать в одноцепочечные олигонуклеотиды для достижения структурных конформаций со свойствами связывания с целевыми объектами. [2] [3]

Целевая инкубация

Непосредственно перед введением мишени одноцепочечная библиотека олигонуклеотидов часто нагревается и медленно охлаждается для ренатурации олигонуклеотидов в термодинамически стабильные вторичные и третичные структуры. [3] [7] После подготовки рандомизированная библиотека инкубируется с иммобилизованной мишенью, чтобы обеспечить связывание олигонуклеотида с мишенью. Существует несколько соображений относительно этого этапа инкубации мишени, включая метод иммобилизации мишени и стратегии для последующего разделения несвязанных олигонуклеотидов, время и температуру инкубации, условия инкубационного буфера и концентрации мишени по сравнению с олигонуклеотидами. Примерами методов иммобилизации мишени являются колонки для аффинной хроматографии , [3] фильтры для анализа связывания нитроцеллюлозы , [2] и парамагнитные шарики. [7] Недавно были разработаны реакции SELEX, где мишенью являются целые клетки, которые расширяются почти до полного слияния и инкубируются с библиотекой олигонуклеотидов на культуральных планшетах. [13] Условия инкубационного буфера изменяются в зависимости от предполагаемой мишени и желаемой функции выбранного аптамера. Например, в случае отрицательно заряженных малых молекул и белков для скрининга заряда используются буферы с высоким содержанием соли , чтобы позволить нуклеотидам приблизиться к цели и увеличить вероятность специфического связывания. [3] В качестве альтернативы, если желаемой функцией аптамера является связывание белка in vivo или целой клетки для потенциального терапевтического или диагностического применения, условия инкубационного буфера, аналогичные концентрациям солей в плазме in vivo и гомеостатическим температурам, с большей вероятностью приведут к образованию аптамеров, способных связываться in vivo. Другим соображением в условиях инкубационного буфера являются неспецифические конкуренты. Если существует высокая вероятность неспецифического удержания олигонуклеотида в условиях реакции, неспецифические конкуренты, которые представляют собой небольшие молекулы или полимеры, отличные от библиотеки SELEX, которые имеют схожие физические свойства с олигонуклеотидами библиотеки, могут использоваться для занятия этих неспецифических участков связывания. [13] Изменение относительной концентрации мишени и олигонуклеотидов также может влиять на свойства выбранных аптамеров. Если хорошее сродство связывания для выбранного аптамера не вызывает беспокойства, то избыток мишени может быть использован для увеличения вероятности того, что по крайней мере некоторые последовательности свяжутся во время инкубации и будут сохранены. Однако это не обеспечивает селективного давления для высокого сродства связывания , которое требует, чтобы библиотека олигонуклеотидов была в избытке, так что существует конкуренция между уникальными последовательностями за доступные специфические сайты связывания. [2]

Элюирование и амплификация последовательности связывания

После того, как библиотека олигонуклеотидов инкубировалась с мишенью в течение достаточного времени, несвязанные олигонуклеотиды смываются с иммобилизованной мишени, часто с использованием инкубационного буфера, чтобы специфически связанные олигонуклеотиды сохранялись. [3] После того, как несвязанные последовательности смываются, специфически связанные последовательности затем элюируются путем создания денатурирующих условий, которые способствуют разворачиванию олигонуклеотида или потере конформации связывания, включая течение в деионизированной воде, [3] с использованием денатурирующих растворов, содержащих мочевину и ЭДТА, [13] [14] или путем применения высокого тепла и физической силы. [7] После элюирования связанных последовательностей сохраненные олигонуклеотиды подвергаются обратной транскрипции в ДНК в случае РНК или модифицированных выборов оснований, [2] [3] [13] или просто собираются для амплификации в случае ДНК SELEX. [15] Затем эти ДНК-шаблоны из элюированных последовательностей амплифицируются с помощью ПЦР и преобразуются в одноцепочечную ДНК, РНК или модифицированные базовые олигонуклеотиды, которые используются в качестве начальных данных для следующего раунда отбора. [2] [3]

Получение одноцепочечной ДНК

Одним из наиболее важных этапов процедуры SELEX является получение одноцепочечной ДНК (ssDNA) после этапа амплификации ПЦР. Это послужит входными данными для следующего цикла, поэтому крайне важно, чтобы вся ДНК была одноцепочечной и терялась как можно меньше. Из-за относительной простоты одним из наиболее используемых методов является использование биотинилированных обратных праймеров на этапе амплификации, после чего комплементарные цепи могут быть связаны со смолой с последующим элюированием другой цепи щелоком. Другой метод — асимметричная ПЦР, где этап амплификации выполняется с избытком прямого праймера и очень малым количеством обратного праймера, что приводит к получению большего количества желаемой цепи. Недостатком этого метода является то, что продукт должен быть очищен от двухцепочечной ДНК (dsDNA) и другого остаточного материала от реакции ПЦР. Ферментативное расщепление нежелательной цепи может быть выполнено путем маркировки этой цепи с использованием фосфатно-зондированного праймера, поскольку он распознается ферментами, такими как лямбда-экзонуклеаза . Затем эти ферменты селективно расщеплены на фосфатно-меченой цепи, оставляя комплементарную цепь нетронутой. Все эти методы восстанавливают приблизительно от 50 до 70% ДНК. Для подробного сравнения см. статью Свободовой и др., где эти и другие методы экспериментально сравниваются. [16] В классическом SELEX процесс рандомизированной генерации одноцепочечной библиотеки, инкубации мишени, элюирования и амплификации связывающей последовательности, описанный выше, повторяется до тех пор, пока подавляющее большинство сохраненного пула не будет состоять из связывающих мишень последовательностей, [2] [3], хотя существуют модификации и дополнения к процедуре, которые часто используются, которые обсуждаются ниже.

Отрицательный или встречный выбор

Для повышения специфичности аптамеров, отобранных с помощью данной процедуры SELEX, можно добавить этап негативного отбора или контротбора до или сразу после инкубации мишени. Для устранения последовательностей с аффинностью к компонентам матрицы иммобилизации мишени из пула можно использовать негативный отбор, при котором библиотека инкубируется с компонентами матрицы иммобилизации мишени, а несвязанные последовательности сохраняются. [14] [17] [15] Отрицательный отбор также можно использовать для устранения последовательностей, которые связывают молекулы или клетки, подобные мишени, путем инкубации библиотеки олигонуклеотидов с аналогами малых молекул-мишеней, нежелательными типами клеток или нецелевыми белками и сохранения несвязанных последовательностей. [13] [15] [18]

Отслеживание прогресса выбора

Чтобы отслеживать ход реакции SELEX, количество связанных с мишенью молекул, что эквивалентно количеству элюированных олигонуклеотидов, можно сравнить с предполагаемым общим вводом олигонуклеотидов после элюирования в каждом раунде. [3] [19] Количество элюированных олигонуклеотидов можно оценить с помощью оценки концентрации элюирования с помощью поглощения при длине волны 260 нм [19] или флуоресцентной маркировки олигонуклеотидов. [7] По мере того, как реакция SELEX приближается к завершению, доля библиотеки олигонуклеотидов, которая связывает мишень, приближается к 100%, так что количество элюированных молекул приближается к оценке общего ввода олигонуклеотидов, но может сходиться к меньшему числу. [3]

Предостережения и соображения

Некоторые реакции SELEX могут генерировать зонды, зависящие от областей связывания праймера для формирования вторичной структуры. [7] Существуют приложения аптамеров, для которых желательна короткая последовательность и, следовательно, усечение праймера. [20] Улучшение исходного метода позволяет библиотеке РНК опускать постоянные области праймера, которые может быть трудно удалить после процесса отбора, поскольку они стабилизируют вторичные структуры , которые нестабильны, когда образованы только случайной областью. [21]

Химически модифицированные нуклеотиды

Недавно SELEX расширился, включив использование химически модифицированных нуклеотидов. Эти химически модифицированные олигонуклеотиды предлагают множество потенциальных преимуществ для выбранных аптамеров, включая большую стабильность и устойчивость к нуклеазе, улучшенное связывание с выбранными мишенями, расширенные физические свойства, такие как повышенная гидрофобность и более разнообразные структурные конформации. [9] [10] [22]

Генетический алфавит и, следовательно, возможные аптамеры также расширяются с использованием неестественных пар оснований [23] [24] Использование этих неестественных пар оснований было применено к SELEX, и были получены высокоаффинные ДНК-аптамеры. [25]

Варианты SELEX и альтернативные методы отбора аптамеров

FRELEX был разработан в 2016 году компанией NeoVentures Biotechnology Inc, чтобы обеспечить выбор аптамеров без иммобилизации мишени или библиотеки олигонуклеотидов. [26] Иммобилизация является необходимым компонентом SELEX; ​​однако она может ингибировать ключевые эпитопы и, таким образом, ослаблять вероятность успешного связывания, особенно при работе с малыми молекулами. [27] [28] FRELEX следует общей методологии, аналогичной SELEX; ​​однако вместо иммобилизации мишени исследователь вводит ряд случайных и блокирующих олигонуклеотидов в поле иммобилизации перед введением в мишень. [26] Это позволяет исследователю лучше нацеливаться на малые молекулы, которые могут быть потеряны во время разделения. [26] Его также можно использовать в некоторых обстоятельствах для выбора библиотеки аптамеров без знания мишени. [29]

Большинство современных методов отбора аптамеров стремятся улучшить традиционный метод поиска аптамеров SELEX. [30] Несмотря на публикацию различных методов, направленных на повышение сродства и специфичности аптамеров, [31] [32] [33] экспериментальные подходы сталкиваются с ограничениями в количестве и разнообразии последовательностей, которые могут быть исследованы и отобраны. Емкость библиотеки для экспериментов SELEX практически ограничена 10 15 кандидатами, тогда как, предполагая, что существует 4-мономерный репертуар, из которого могут быть созданы пулы, в пространстве последовательностей, ограниченном матрицей из 100 остатков, имеется ~1,6 × 10 60 уникальных последовательностей, что явно выходит за рамки экспериментальных возможностей. [34] Библиотека олигонуклеотидов должна быть чрезвычайно разнообразной и не содержать линейных, неспособных обеспечить стабильное пространственное расположение, и двухцепочечных структур; из-за этих ограничений библиотеки олигонуклеотидов могут охватывать разнообразие только ~ 10 6 последовательностей. [35] Это означает, что существующие аптамеры могут не полностью покрывать разнообразие целевых молекул или не иметь оптимальных свойств из-за ограничений базового метода. Чтобы получить наилучшие возможные аптамеры, необходимо максимизировать эффективность процесса открытия и самой библиотеки.

Предсказание вторичной структуры РНК и ДНК с помощью динамических алгоритмов программирования, таких как RNAfold ( ViennaRNA ) [36] , и моделей машинного обучения, таких как SPOT-RNA, [37] MXfold2 [38], дает возможность оценить способность последовательностей в первичной библиотеке складываться в сложные структуры, что позволяет выбирать только самые перспективные последовательности из всего пула. Однако эти алгоритмы обладают низкой производительностью, что делает их плохо подходящими для этой задачи. По этой причине были разработаны такие алгоритмы, как Ufold из Калифорнийского университета [39] и AliNA из Xelari Inc. [40] , которые демонстрируют значительное увеличение скорости вычислений благодаря своей более быстрой архитектуре и могут применяться для предварительного анализа in silico этих библиотек.

Предыдущие цели

Эта техника использовалась для разработки аптамеров с чрезвычайно высокой аффинностью связывания с различными целевыми лигандами, включая малые молекулы, такие как АТФ [41] и аденозин [12] [42] , а также белки, такие как прионы [43] и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF). [44] Кроме того, SELEX использовался для отбора высокоаффинных аптамеров для сложных мишеней, таких как опухолевые клетки, [45] [46] опухолевые экзосомы, [47] [48] или опухолевая ткань. [49] Клиническое применение этой техники предполагают аптамеры, связывающие опухолевые маркеры , [50] флуорофоры , связанные с GFP , [51] и аптамер, связывающий VEGF, под торговым названием Macugen , одобренный FDA для лечения дегенерации желтого пятна . [44] [52] Кроме того, SELEX использовался для получения высокоспецифичных каталитических ДНК или ДНКзимов. Было описано несколько ДНКзимов, специфичных для металлов, включая ДНКзим GR-5 (специфичный для свинца), [53] ДНКзимы CA1-3 (специфичные для меди), [54] ДНКзим 39E (специфичный для уранила) [55] и ДНКзим NaA43 (специфичный для натрия). [56]

Разработанные аптамеры нашли разнообразное применение в терапии дегенерации желтого пятна [52] и в различных исследовательских приложениях, включая биосенсоры [20], флуоресцентную маркировку белков [57] и клеток [58] и селективное ингибирование ферментов [59] .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хак-Хагир А (1978). «[Кожный проводник Хак-Хагира]». Zeitschrift für Urologie und Nephrologie . 71 (9): 639–642. ПМИД  362762.
  2. ^ abcdefghij Tuerk C, Gold L (август 1990). «Систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения: лиганды РНК к ДНК-полимеразе бактериофага T4». Science . 249 (4968): 505–10. Bibcode :1990Sci...249..505T. doi :10.1126/science.2200121. PMID  2200121.
  3. ^ abcdefghijklmnopq Эллингтон AD, Шостак JW (август 1990). «In vitro селекция молекул РНК, связывающих специфические лиганды». Nature . 346 (6287): 818–22. Bibcode :1990Natur.346..818E. doi :10.1038/346818a0. PMID  1697402. S2CID  4273647.
  4. ^ Blackwell TK, Weintraub H (ноябрь 1990 г.). «Различия и сходства в предпочтениях связывания ДНК белковых комплексов MyoD и E2A, выявленные путем выбора места связывания». Science . 250 (4984): 1104–10. Bibcode :1990Sci...250.1104B. doi :10.1126/science.2174572. PMID  2174572. S2CID  1995608.
  5. ^ Wright WE, Binder M, Funk W (август 1991). «Циклическая амплификация и выбор целей (CASTing) для консенсусного сайта связывания миогенина». Молекулярная и клеточная биология . 11 (8): 4104–10. doi :10.1128/mcb.11.8.4104. PMC 361222. PMID  1649388 . 
  6. ^ Gold L (декабрь 2015 г.). «SELEX: как это произошло и куда это пойдет». Журнал молекулярной эволюции . 81 (5–6): 140–143. Bibcode : 2015JMolE..81..140G. doi : 10.1007/s00239-015-9705-9. PMC 4661202. PMID  26480964 . 
  7. ^ abcdef Столтенбург Р., Шуберт Т., Штрелиц Б. (2015-07-29). "In vitro Selection and Interaction Studies of a DNA Aptamer Targeting Protein A". PLOS ONE . 10 (7): e0134403. Bibcode : 2015PLoSO..1034403S. doi : 10.1371/journal.pone.0134403 . PMC 4519192. PMID  26221730 . 
  8. ^ Carothers JM, Oestreich SC, Szostak JW (июнь 2006 г.). «Аптамеры, выбранные для связывания с более высоким сродством, не являются более специфичными для целевого лиганда». Журнал Американского химического общества . 128 (24): 7929–37. doi :10.1021/ja060952q. PMC 4287982. PMID  16771507 . 
  9. ^ abc Wu YX, Kwon YJ (август 2016 г.). «Аптамеры: «эволюция» SELEX». Методы . 106 : 21–8. doi : 10.1016/j.ymeth.2016.04.020. PMID  27109056.
  10. ^ ab Keefe AD, Cload ST (август 2008 г.). «SELEX с модифицированными нуклеотидами». Current Opinion in Chemical Biology . 12 (4): 448–56. doi :10.1016/j.cbpa.2008.06.028. PMID  18644461.
  11. ^ Shorie M, Kaur H (октябрь 2018 г.). «Метод микротитровального планшета на основе клеток SELEX». Bio-Protocol . 8 (20): e3051. doi :10.21769/BioProtoc.3051. PMC 8342047. PMID  34532522 . 
  12. ^ ab Huizenga DE, Szostak JW (январь 1995). «ДНК-аптамер, связывающий аденозин и АТФ». Биохимия . 34 (2): 656–65. doi :10.1021/bi00002a033. PMID  7819261.
  13. ^ abcde Iwagawa T, Ohuchi SP, Watanabe S, Nakamura Y (январь 2012 г.). «Выбор РНК-аптамеров против эмбриональных стволовых клеток мыши». Biochimie . 94 (1): 250–7. doi :10.1016/j.biochi.2011.10.017. PMID  22085640.
  14. ^ ab Vater A, Jarosch F, Buchner K, Klussmann S (ноябрь 2003 г.). "Короткие биоактивные шпигельмеры для пептида, связанного с геном кальцитонина, связанные с мигренью, быстро идентифицированы с помощью нового подхода: настроенный SELEX". Nucleic Acids Research . 31 (21): 130e–130. doi :10.1093/nar/gng130. PMC 275487 . PMID  14576330. 
  15. ^ abc Blank M, Weinschenk T, Priemer M, Schluesener H (май 2001 г.). «Систематическая эволюция связывания ДНК-аптамера с микрососудами опухоли мозга крысы. селективное нацеливание эндотелиального регуляторного белка pigpen». Журнал биологической химии . 276 (19): 16464–8. doi : 10.1074/jbc.M100347200 . PMID  11279054. S2CID  39002909.
  16. ^ Свободова М., Пинто А., Надаль П., О'Салливан К.К. (август 2012 г.). «Сравнение различных методов генерации одноцепочечной ДНК для процессов SELEX». Аналитическая и биоаналитическая химия . 404 (3): 835–42. doi :10.1007/s00216-012-6183-4. PMID  22733247. S2CID  206910212.
  17. ^ Столтенбург Р., Рейнеманн К., Штрелиц Б. (октябрь 2007 г.). «SELEX — (р)эволюционный метод получения высокоаффинных лигандов нуклеиновых кислот». Биомолекулярная инженерия . 24 (4): 381–403. doi :10.1016/j.bioeng.2007.06.001. PMID  17627883.
  18. ^ Haller AA, Sarnow P (август 1997 г.). «In vitro селекция РНК, связывающей 7-метилгуанозин, которая ингибирует трансляцию кэпированных молекул мРНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (16): 8521–6. Bibcode : 1997PNAS ... 94.8521H. doi : 10.1073/pnas.94.16.8521 . PMC 22984. PMID  9238009. 
  19. ^ ab Sefah K, Shangguan D, Xiong X, O'Donoghue MB, Tan W (июнь 2010 г.). «Разработка ДНК-аптамеров с использованием Cell-SELEX». Nature Protocols . 5 (6): 1169–85. doi :10.1038/nprot.2010.66. PMID  20539292. S2CID  4953042.
  20. ^ ab Lubin AA, Hunt BV, White RJ, Plaxco KW (март 2009 г.). «Влияние длины зонда, геометрии зонда и размещения окислительно-восстановительной метки на производительность электрохимического датчика E-ДНК». Аналитическая химия . 81 (6): 2150–8. doi :10.1021/ac802317k. PMID  19215066.
  21. ^ Jarosch F, Buchner K, Klussmann S (июль 2006 г.). «In vitro селекция с использованием двойной библиотеки РНК, которая допускает селекцию без праймеров». Nucleic Acids Research . 34 (12): e86. doi :10.1093/nar/gkl463. PMC 1524915. PMID  16855281 . 
  22. ^ Pinheiro VB, Taylor AI, Cozens C, Abramov M, Renders M, Zhang S, Chaput JC, Wengel J, Peak-Chew SY, McLaughlin SH, Herdewijn P, Holliger P (апрель 2012 г.). «Синтетические генетические полимеры, способные к наследственности и эволюции». Science . 336 (6079): 341–4. Bibcode :2012Sci...336..341P. doi :10.1126/science.1217622. PMC 3362463 . PMID  22517858. 
  23. ^ Кимото М., Каваи Р., Мицуи Т., Ёкояма С., Хирао И. (февраль 2009 г.). «Неестественная система пар оснований для эффективной ПЦР-амплификации и функционализации молекул ДНК». Nucleic Acids Research . 37 (2): e14. doi :10.1093/nar/gkn956. PMC 2632903. PMID  19073696 . 
  24. ^ Yamashige R, Kimoto M, Takezawa Y, Sato A, Mitsui T, Yokoyama S, Hirao I (март 2012 г.). «Высокоспецифичные неестественные системы пар оснований в качестве третьей пары оснований для амплификации ПЦР». Nucleic Acids Research . 40 (6): 2793–806. doi :10.1093/nar/gkr1068. PMC 3315302. PMID  22121213 . 
  25. ^ Кимото М., Ямашигэ Р., Мацунага К., Ёкояма С., Хирао И. (май 2013 г.). «Создание высокоаффинных ДНК-аптамеров с использованием расширенного генетического алфавита». Nature Biotechnology . 31 (5): 453–7. doi :10.1038/nbt.2556. PMID  23563318. S2CID  23329867.
  26. ^ abc 10415034, Penner, Gregory & CA, «Патент США: 10415034 — Метод выбора аптамеров для несвязанных мишеней», выдан 17 сентября 2019 г. 
  27. ^ Kohlberger M, Gadermaier G (август 2021 г.). «SELEX: Критические факторы и стратегии оптимизации для успешного выбора аптамеров». Биотехнология и прикладная биохимия . 69 (5): 1771–1792. doi :10.1002/bab.2244. PMC 9788027. PMID 34427974.  S2CID 237280042  . 
  28. ^ Klapak D, Broadfoot S, Penner G, Singh A, Inapuri E (2018-10-11). «Разработка новых аптамеров для количественной оценки частиц липопротеинов низкой плотности». PLOS ONE . 13 (10): e0205460. Bibcode : 2018PLoSO..1305460K. doi : 10.1371 /journal.pone.0205460 . PMC 6181373. PMID  30307996. 
  29. ^ Lecocq S, Spinella K, Dubois B, Lista S, Hampel H, Penner G (2018-01-05). de Franciscis V (ред.). «Аптамеры как биомаркеры неврологических расстройств. Доказательство концепции на трансгенных мышах». PLOS ONE . 13 (1): e0190212. Bibcode : 2018PLoSO..1390212L. doi : 10.1371/journal.pone.0190212 . PMC 5755763. PMID  29304088 . 
  30. ^ Tuerk C, Gold L (август 1990). «Систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения: лиганды РНК к ДНК-полимеразе бактериофага T4». Science . 249 (4968): 505–510. Bibcode :1990Sci...249..505T. doi :10.1126/science.2200121. PMID  2200121.
  31. ^ Nagano M, Toda T, Makino K, Miki H, Sugizaki Y, Tomizawa H и др. (декабрь 2022 г.). «Открытие высокоспецифичного ДНК-аптамера против метотрексата (MTX) для обнаружения MTX, независимого от антител». Аналитическая химия . 94 (49): 17255–17262. doi : 10.1021/acs.analchem.2c04182. PMID  36449359. S2CID  254095717.
  32. ^ Gotrik MR, Feagin TA, Csordas AT, Nakamoto MA, Soh HT (сентябрь 2016 г.). «Достижения в технологиях обнаружения аптамеров». Accounts of Chemical Research . 49 (9): 1903–1910. doi :10.1021/acs.accounts.6b00283. PMID  27526193.
  33. ^ Wang J, Yu J, Yang Q, McDermott J, Scott A, Vukovich M и др. (январь 2017 г.). «Многопараметрический дисплей частиц (MPPD): количественный метод скрининга для обнаружения высокоспецифичных аптамеров». Angewandte Chemie . 56 (3): 744–747. doi :10.1002/anie.201608880. PMC 5225111 . PMID  27933702. 
  34. ^ Холл Б., Мичелетти Дж. М., Сатья П., Огл К., Поллард Дж., Эллингтон А. Д. (октябрь 2009 г.). «Проектирование, синтез и амплификация пулов ДНК для селекции in vitro». Текущие протоколы в молекулярной биологии . Глава 24 (1): Раздел 24.2. doi : 10.1002/0471142727.mb2402s88. hdl : 2027.42/143624 . PMID  19816932. S2CID  38063074.
  35. ^ Kosuri S, Church GM (май 2014). «Масштабный синтез ДНК de novo: технологии и приложения». Nature Methods . 11 (5): 499–507. doi :10.1038/nmeth.2918. PMC 7098426. PMID  24781323 . 
  36. ^ "ViennaRNA Web Services". rna.tbi.univie.ac.at . Получено 2024-02-14 .
  37. ^ Singh J, Hanson J, Paliwal K, Zhou Y (ноябрь 2019 г.). «Предсказание вторичной структуры РНК с использованием ансамбля двумерных глубоких нейронных сетей и трансферного обучения». Nature Communications . 10 (1): 5407. Bibcode :2019NatCo..10.5407S. doi :10.1038/s41467-019-13395-9. PMC 6881452 . PMID  31776342. 
  38. ^ Сато К, Акияма М, Сакакибара Й (февраль 2021 г.). «Предсказание вторичной структуры РНК с использованием глубокого обучения с термодинамической интеграцией». Nature Communications . 12 (1): 941. Bibcode :2021NatCo..12..941S. doi :10.1038/s41467-021-21194-4. PMC 7878809 . PMID  33574226. 
  39. ^ Fu L, Cao Y, Wu J, Peng Q, Nie Q, Xie X (февраль 2022 г.). «UFold: быстрое и точное предсказание вторичной структуры РНК с помощью глубокого обучения» (PDF) . Nucleic Acids Research . 50 (3). Биоинформатика: e14. bioRxiv 10.1101/2020.08.17.254896 . doi : 10.1093/nar/gkab1074 . PMC 8860580 . PMID  34792173.  
  40. ^ Насаев СС, Муканов АР, Кузнецов ИИ, Веселовский АВ (декабрь 2023 г.). "AliNA - программа глубокого обучения для предсказания вторичной структуры РНК". Молекулярная информатика . 42 (12): e202300113. doi :10.1002/minf.202300113. PMID  37710142. S2CID  261885112.
  41. ^ Dieckmann T, Suzuki E, Nakamura GK, Feigon J (июль 1996 г.). «Структура раствора АТФ-связывающего РНК-аптамера раскрывает новую складку». РНК . 2 (7): 628–40. PMC 1369402 . PMID  8756406. 
  42. ^ Burke DH, Gold L (май 1997). «РНК-аптамеры к аденозиновой части S-аденозилметионина: структурные выводы из вариаций на тему и воспроизводимость SELEX». Nucleic Acids Research . 25 (10): 2020–4. doi :10.1093/nar/25.10.2020. PMC 146680. PMID  9115371 . 
  43. ^ Mercey R, Lantier I, Maurel MC, Grosclaude J, Lantier F, Marc D (ноябрь 2006 г.). «Быстрое обратимое взаимодействие прионного белка с РНК-аптамерами, содержащими специфические паттерны последовательностей». Архивы вирусологии . 151 (11): 2197–214. doi :10.1007/s00705-006-0790-3. PMID  16799875. S2CID  32195593.
  44. ^ ab Ulrich H, Trujillo CA, Nery AA, Alves JM, Majumder P, Resende RR, Martins AH (сентябрь 2006 г.). «Аптамеры ДНК и РНК: от инструментов для фундаментальных исследований к терапевтическим применениям». Комбинаторная химия и высокопроизводительный скрининг . 9 (8): 619–32. doi :10.2174/138620706778249695. PMID  17017882.
  45. ^ Daniels DA, Chen H, Hicke BJ, Swiderek KM, Gold L (декабрь 2003 г.). «Аптамер тенасцина-C, идентифицированный с помощью SELEX опухолевых клеток: систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (26): 15416–21. Bibcode : 2003PNAS..10015416D. doi : 10.1073/pnas.2136683100 . PMC 307582. PMID  14676325 . 
  46. ^ Mayer G, Ahmed MS, Dolf A, Endl E, Knolle PA, Famulok M (декабрь 2010 г.). «Сортировка клеток с активацией флуоресценции для аптамера SELEX с клеточными смесями». Nature Protocols . 5 (12): 1993–2004. doi :10.1038/nprot.2010.163. PMID  21127492. S2CID  4984082.
  47. ^ Domenyuk V, Zhong Z, Stark A, Xiao N, O'Neill HA, Wei X и др. (февраль 2017 г.). "Профилирование экзосом плазмы у больных раком с помощью подхода системной биологии следующего поколения". Scientific Reports . 7 (1): 42741. Bibcode :2017NatSR...742741D. doi :10.1038/srep42741. PMC 5316983 . PMID  28218293. 
  48. ^ Hornung T, O'Neill HA, Logie SC, Fowler KM, Duncan JE, Rosenow M и др. (май 2020 г.). «ADAPT идентифицирует сложный состав ESCRT, который отличает экзосомы клеток рака простаты VCaP от экзосом LNCaP». Nucleic Acids Research . 48 (8): 4013–4027. doi :10.1093/nar/gkaa034. PMC 7192620. PMID  31989173 . 
  49. ^ Domenyuk V, Gatalica Z, Santhanam R, Wei X, Stark A, Kennedy P и др. (март 2018 г.). «Профилирование полилигандов дифференцирует пациентов с раком груди, леченных трастузумабом, в соответствии с их результатами». Nature Communications . 9 (1): 1219. Bibcode :2018NatCo...9.1219D. doi :10.1038/s41467-018-03631-z. PMC 5865185 . PMID  29572535. 
  50. ^ Ferreira CS, Matthews CS, Missailidis S (2006). «ДНК-аптамеры, связывающиеся с опухолевым маркером MUC1: разработка и характеристика MUC1-связывающих одноцепочечных ДНК-аптамеров». Tumour Biology . 27 (6): 289–301. doi :10.1159/000096085. PMID  17033199. S2CID  41664944.
  51. ^ Paige JS, Wu KY, Jaffrey SR (июль 2011 г.). «РНК-имитаторы зеленого флуоресцентного белка». Science . 333 (6042): 642–6. Bibcode :2011Sci...333..642P. doi :10.1126/science.1207339. PMC 3314379 . PMID  21798953. 
  52. ^ ab Vavvas D, D'Amico DJ (сентябрь 2006 г.). «Pegaptanib (Macugen): лечение неоваскулярной возрастной макулярной дегенерации и текущая роль в клинической практике». Ophthalmology Clinics of North America . 19 (3): 353–60. doi :10.1016/j.ohc.2006.05.008 (неактивен 1 ноября 2024 г.). PMID  16935210.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  53. ^ Breaker RR, Joyce GF (декабрь 1994 г.). «Фермент ДНК, расщепляющий РНК». Химия и биология . 1 (4): 223–9. doi :10.1016/1074-5521(94)90014-0. PMID  9383394.
  54. ^ Carmi N, Shultz LA, Breaker RR (декабрь 1996 г.). «In vitro селекция саморасщепляющихся ДНК». Химия и биология . 3 (12): 1039–46. doi : 10.1016/s1074-5521(96)90170-2 . PMID  9000012.
  55. ^ Liu J, Brown AK, Meng X, Cropek DM, Istok JD, Watson DB, Lu Y (февраль 2007 г.). «Каталитический маячковый датчик для урана с чувствительностью в триллионы частей и селективностью в миллион раз». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (7): 2056–61. Bibcode : 2007PNAS..104.2056L. doi : 10.1073/pnas.0607875104 . PMC 1892917. PMID  17284609 . 
  56. ^ Torabi SF, Wu P, McGhee CE, Chen L, Hwang K, Zheng N, Cheng J, Lu Y (май 2015 г.). «In vitro выбор натрий-специфического ДНКзима и его применение во внутриклеточном зондировании». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (19): 5903–8. Bibcode : 2015PNAS..112.5903T. doi : 10.1073/pnas.1420361112 . PMC 4434688. PMID  25918425 . 
  57. ^ Umrao S, Jain V, Chakraborty B, Roy R (август 2018 г.). «Усиление флуоресценции, вызванное белком, как механизм восприятия аптамера для обнаружения тромбина». Датчики и приводы B: Химические . 267 : 294–301. Bibcode : 2018SeAcB.267..294U. doi : 10.1016/j.snb.2018.04.039. S2CID  103202899.
  58. ^ Terazono H, Anzai Y, Soloviev M, Yasuda K (апрель 2010 г.). «Маркировка живых клеток с использованием флуоресцентных аптамеров: обратное связывание с ДНК-нуклеазами». Журнал нанобиотехнологий . 8 (1): 8. doi : 10.1186/1477-3155-8-8 . PMC 2861636. PMID  20388214 . 
  59. ^ Mondragón E, Maher LJ (сентябрь 2015 г.). «РНК-аптамерные ингибиторы эндонуклеазы рестрикции». Nucleic Acids Research . 43 (15): 7544–55. doi :10.1093/nar/gkv702. PMC 4551934. PMID  26184872. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки