空间子类修饰 |
间臂(Spacer)
Spacer 可为寡核苷酸标记提供必要的间隔以减少标记基团与寡核苷酸间的相互作用,主要应用于 DNA 发夹结构和双链 结构研究。C3/C6 Spacer 起到增加空间距离的 linker 作用,可以修饰在 5' 端、3' 端以及中间,并且中间可以修饰多个, 当修饰在引物 3' 端时,能够起到阻止 DNA 聚合酶延伸的封闭作用。PC(Photo-Cleavable) spacer/linker 可放置在 DNA 碱基之间。它可以在 300-350 纳米光谱范围内的紫外线照射下被劈裂,释放具有 5'- 磷酸基的 Oligo。
化学连接类修饰 |
氨基修饰(Amino)
伯氨基可用于将多种修饰剂 (例如荧光染料) 连接至寡核苷酸或用于将寡核苷酸连接至固体表面。在使用过程中不反 应。氨基修饰广泛应用在DNA芯片(DNA Microarray)和多重标记诊断系统。目前提供C6 氨基修饰和C12氨基修饰两种, C6、C12 等代表了 NH2 与 DNA 之间的直链亚甲基长度,起到增加空间距离的作用。前者可用于连接一些即使靠近寡 核苷酸也不会影响其功能的化合物,后者用于亲和纯化基团的连接和一些不能太靠近 DNA 链的基团(如容易被 DNA 淬灭的荧光基团)的连接。
生物素(Biotin)
生物素修饰的 Oligo 与链霉亲和素紧密结合。链霉亲和素可以用荧光染料和酶标记,也可以介导固体表面的吸附。各种 分子生物学分析和纯化方法都采用生物素。引物生物素标记,可用于非放射性免疫分析来检测蛋白质、胞内化学染色、 细胞分离、核酸分离、杂交检测特异性的 DNA/RNA 序列、离子通道构象变化等。
地高辛(Digoxin)
地高辛是一种可与氨基修饰的寡核苷酸偶联的小半抗原。抗地高辛抗体允许捕获或检测 Dig 标记的寡核苷酸。地高辛 标记的探针可用于各种杂交反应,如 DNA-DNA 杂交(Southern blotting)、DNA-RNA 杂交(Northern blotting)、斑点 杂交(Dot blotting)、克隆杂交、原位杂交以及酶联免疫分析(ELISA)。
巯基(SH / HS-SH)
巯基用于将 Oligo 连接到很多固相载体表面上,含有巯基修饰的 Oligo 容易被氧化生成二硫键,使用前需要用二硫苏糖 醇(DTT)或三(2- 羧乙基)膦盐酸盐(TCEP)进行化学还原。
碱基修饰 |
2- 氨基嘌呤
2- 氨基嘌呤是最常用的核苷类似物,可以替代寡核苷酸中的 dA。它是一种对局部环境敏感的天然荧光基团,能够监测 DNA 发夹的结构和动力学。2- 氨基嘌呤可能会稍微降低 Tm 值。
脱氧次黄嘌呤(deoxyInosine dI)
脱氧次黄嘌呤是一个自然存在的通用碱基,与 ATCG 都能配对,当与其它碱基结合时,会比其它碱基错配相对更稳定。然而其并不是真正意义上的通用碱基,脱氧次黄嘌呤与其它碱基的结合能力为 dI:dC > dI:dA > dI:dG > dI:dT。在 DNA 聚合酶的催化下,脱氧次黄嘌呤首选与 dC 结合。
脱氧尿嘧啶(deoxyUridine dU)
在 DNA 寡核苷酸中可取代 dT。尿嘧啶 -DNA 糖基化酶(UNG)可以去除该碱基,使 Oligo 断链。这种策略的一个常 见用途是消除前一轮扩增的 DNA 并防止交叉污染。另外,脱氧尿嘧啶可以插进寡核苷酸来增加双链的 Tm 值从而提高 双链的稳定性,但这种 Tm 值的增加效果有限。
5- 溴脱氧尿嘧啶(5-Bromo dU)
5- 溴脱氧尿嘧啶是一种光反应卤化碱基,5-BrdU 是一种核苷类似物,可与胸苷竞争掺入 DNA。5-BrdU 通常用于检测 增殖细胞。
双脱氧胞嘧啶核苷(DiDeoxyCytidine ddC)
ddC 为双脱氧胞嘧啶核苷,修饰在 Oligo 最后一个碱基,能够防止 Oligo 链的延伸。
锁核酸(LNA)
LNA 碱基对核糖的主链进行修饰,将碱基锁定在 C3- 内侧位置,有利于 RNA A 型螺旋双链结构。这种修饰能显著增加 Tm 值,并且对核酸酶有很强的抵抗力。
磷酸相关修饰 |
磷酸化修饰(Phosphorylation)
5' 磷酸化可用于接头、克隆和基因构建以及连接酶催化的连接反应,作为 DNA 连接酶的底物。3' 磷酸化可抗 3' 外切 酶消化,也用于阻止 DNA 聚合酶催化的 DNA 链延伸反应。
硫代修饰(Phosphorothioate)
硫代修饰(PS)用硫原子代替 Oligo 磷酸骨架中的非桥氧原子。这种修饰使得核苷酸间的连接抗核酸酶降解。
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