系統進化配體通過指數增強(SELEX),是一種組合化學的技術,專注於分子生物學,目的是生產特定結合目標配體的寡核苷酸,無論是單鏈DNA或RNA。這些單鏈DNA或RNA通常被稱為適配體。該技術首次出現於1990年,並隨後獲得了廣泛的關注和應用。起初,該技術的命名為SAAB(選擇並增強結合位點)和CASTing(目標的循環擴增與選擇),最終以SELEX這一名稱廣為人知。隨著時間的推移,SELEX演化出多樣的變種和方法,極大改變了科學研究的方式。
SELEX技術的核心在於其能夠篩選出對特定配體(如蛋白質或小分子)具有高親和力的適配體,而這一過程通過一系列的選擇和增強循環完成。
SELEX的過程始於合成一個大型的寡核苷酸庫,包含隨機生成的序列,這些序列兩側由固定的端序列包圍。這些固定序列作為PCR的引物,而少量的隨機區域則預期會特異性地與所選擇的目標結合。
這個過程將使我們能夠在無數的可能序列中挑選出最佳的適配體,這一方法不僅增強了我們對生物分子的理解,同時也為生物醫療帶來了新的機會。
“在SELEX過程中,選擇高親和力的序列可能不會改善對目標分子的特異性,這使得在臨床應用中必須謹慎。”
從1990年首次提出SELEX以來,這一技術已經經歷了多次變革和改進。例如,2015年有一個特刊被發布,旨在紀念SELEX發現二十五周年。隨著相關應用的推展,SELEX不僅在基礎研究中佔有一席之地,其在臨床上的應用也逐漸展現出不可忽視的潛力。
SELEX讓我們能夠針對各式各樣的目標進行適配體的優化,這其中包括小分子ATP、蛋白質以及複雜的生物體,如腫瘤細胞。SELEX的成功不僅表現在其穩定性和多樣性上,還包括從中開發出的適配體在治療領域的應用,如 FDA 已批准的針對黃斑變性治療的 Macugen。
“SELEX不僅可用於篩選高親和性的適配體,還能為臨床診斷和治療提供有力的支持。”
隨著科技的進步,SELEX的技術也在不斷演變。目前已有一些變種如FRELEX,這項技術允許在未固定目標的條件下進行篩選,使得其在小分子識別中的應用變得更加靈活。儘管遭遇了大數據的瓶顱,SELEX流程正朝著更高的效率與精確度邁進。
SELEX的進步不僅局限於技術操作本身,也延伸至對新型化學修飾核苷酸的應用,這進一步增加了我們所能篩選出的適配體的穩定性和功能性。借助近期發展的RNA和DNA二級結構預測算法,科學家們能夠更有效地識別和挑選有潛力的序列。
“隨著生物學技術的進步與創新,SELEX在未來的許多研究領域中都可以發揮更大作用。”
重新檢視SELEX的歷史和其對生物學的重要性,讓我們不禁思考:在未來,技術如何進一步革新我們對生命科學的理解與應用?