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如何利用SELEX技術挑選出能與目標結合的奇妙分子？
在當今分子生物學的領域中，系統演化配體（Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment，簡稱SELEX）技術正扮演著越來越重要的角色。SELEX技術是一種專門用於設計能特異性結合目標分子的寡核苷酸—通常是單鏈DNA或RNA的組合化學技術。這些特異性結合的寡核苷酸被稱為適配體（aptamers），而SELEX也因此成為了一種在生物醫學和實驗研究中都具高度應用潛力的方法。
自1990年首次提出以來，SELEX技術已經經歷了多次發展，並衍生出各種變體和改進。
SELEX的基本過程始於合成一個非常大的寡核苷酸文庫，文庫中包含隨機生成的序列，這些序列的兩端被固定的5'和3'端點包夾，而固定端的作用主要是用於後續的聚合酶鏈式反應（PCR）擴增。在這些隨機區域中，極少數序列會專一性地結合到選定的目標上，這使得愈來愈多的研究人員將SELEX視為一種高效的分子篩選工具。
生成單鏈寡核苷酸文庫
SELEX的第一步是合成隨機的寡核苷酸序列，這些序列的長度是固定的，並且兩端各有一段已知的序列，以便於PCR擴增。在核酸的合成過程中，隨機序列的核苷酸數量可以確保文庫的多樣性。然而，合成過程中經常會面臨多樣性損失的挑戰，這主要歸因於PCR偏倚和合成片段的缺陷。因此，在進行後續的選擇過程之前，必須先保留足夠的初始庫，確保每一個單獨序列的副本數量。此外，這些文庫也需要在引入目標結合之前轉化為單鏈形式，以獲得適合與目標結合的結構形狀。
目標細胞的結合
在文庫準備好之後，單鏈寡核苷酸文庫將與固定的目標進行結合。這一過程的成功依賴於若干因素，包括目標的固定方法、後續未結合的寡核苷酸分離的方法、結合的時間和溫度等。近年來，SELEX反應還擴展到整個細胞做為目標，這確保研究者可以進行與癌細胞等復雜目標的結合研究。
對於小分子和蛋白質的選擇，選擇恰當的緩衝液條件與非特異性競爭者的使用至關重要。
結合序列的洗脫與擴增
擴選過程中，當已結合的寡核苷酸被保留後，未結合的序列會被清除並用相應的緩衝液進行洗脫。洗脫後，這些寡核苷酸將進行反向轉錄成DNA以備後續的PCR擴增，形成新的單鏈DNA文庫，從而開始下一輪的選擇過程。
特異性增強—負選擇
為了增強選擇出的aptamer特異性，SELEX程序中通常會加入負選擇這一環節。這意味著對於不希望的結合目標進行專門的篩選，從而進一步排除與目標類似的分子。
SELEX的未來與挑戰
雖然SELEX技術在尋找合適配體方面展現出巨大的潛力，研究者們仍面臨許多挑戰，包括多樣性限制等。目前還有若干改進措施正在進行中以促進昂貴的配體可及性和序列多樣性，進一步擴展可行的aptamer應用範疇。
隨著科學技術的進步，SELEX技術也在不斷演化，不同的變體和替代方法正被提出和應用，這是否會帶來更合適的應用解決方案呢？
