디데옥시뉴클레오티드

Dideoxynucleotide
2',3'-다이데옥시아데노신삼인산염(ddATP)의 분자구조

디데옥시뉴클레오티드(dideoxynucleotide)는 DNA 중합효소의 연쇄적 용해 억제제로, DNA 염기서열 분석을 위한 생거법에 사용된다.[1]리보스에서 2'와 3' 위치 모두 히드록실 그룹이 없고 ddNTP(ddGTP, ddATP, ddTTP, ddCTP)로 약칭되기 때문에 2',3'로도 알려져 있다.[2]null

상어법에서의 역할

3'-OH 그룹의 부재로 인한 핵 공격 억제

상어법은 DNA의 표적 부분을 증폭시켜 DNA 염기서열을 정밀하게 파악할 수 있도록 하는 데 사용된다.반응 밸브에 ddNTP의 결합은 단순히 성장하는 DNA 가닥의 합성을 종료하는 데 사용되어 부분적으로 복제된 DNA 조각이 발생한다.이것은 DNA 중합효소가 인광 결합체를 만들기 위해 성장 체인의 3' OH 그룹과 들어오는 dNTP의 5' 인산염 그룹을 필요로 하기 때문이다.[2]때때로 DNA 중합효소는 ddNTP를 통합할 것이고 3' OH 그룹의 부재는 성장하는 스트랜드에 있는 이전 뉴클레오티드의 3' 히드록실 그룹과 함께 들어오는 뉴클레오티드의 5' 인산염(열로포스포페이트의 갈라짐에 따른) 사이의 응축 반응을 방해할 것이다.이러한 응축 반응은 일반적으로 DNA 중합효소에 의해 수정되지 않은 dNTP를 통합할 때 발생한다.가장 간단한 용어로, 3' OH 그룹의 핵포함 공격은 성장하는 체인에 핵물질을 첨가하도록 유도했다.3' 히드록실 그룹의 부재는 이 핵포화성 공격이 일어나는 것을 억제하여 그 기능을 계속하는 DNA 중합효소의 능력을 무력화시킨다.[2]

이 발견은 적절한 이름인 "사슬단말기 뉴클레오티드"[2]디데옥시리보뉴클레오티드에는 3' 히드록실 그룹이 없으므로 일단 이 디데옥시뉴클레오티드가 체인에 들어가면 더 이상의 체인 연장은 일어날 수 없다.이것은 DNA 염기서열의 종료를 초래할 수 있다.따라서 이러한 분자들은 DNA 염기서열의 디데옥시 체인-종단법의 기초를 형성하는데, 프레데릭 생거와 그의 팀은 1977년[3] 초기 작업의 연장선으로 보고하였다.[4]생거의 접근방식은 2001년 DNA 파편의[1] 염기서열 분석을 위한 두 가지 기본적인 방법 중 하나로 설명되었지만(다른 하나는 맥삼-길버트 방법[5]) 생거법은 "가장 널리 사용되고 가장 자동화된 DNA 염기서열 분석기가 사용하는 방법"[1]이다.생어는 1980년에 월터 길버트("기여한 핵산의 염기 형태의 결정에 관한")과 폴 버그("핵산의 생화학 작용의 recombinant-DNA에 특별한 점과 그의 기초 학문에")[6]에 공유 및 dideoxynucl의 사용에 대해 논의했다 그의 두번째 노벨상 화학상을 받았다.e그의 노벨 강연에 관한 [7]토막글null

DNA 염기서열 분석

디데옥시뉴클레오티드(dideoxynucleotide)는 전기영양증(electrophosis)과 결합한 DNA의 염기서열화에 유용하다.디옥시뉴클레오티드 4종과 디오독시뉴클레오티드 1종을 모두 포함하는 혼합물에서 PCR(폴리머레이저 연쇄반응)을 겪는 DNA 샘플은 디오독시뉴클레오티드가 존재하는 유형을 보완하는 타입의 각 베이스의 위치와 동일한 길이의 가닥을 생성하게 된다.PCR에 사용되는 taq 중합효소는 ddGNTP를 선호하는데, 이는 다양한 연구에서 관찰된 패턴이다.[8]즉, 특정 유형의 각 뉴클레오티드 베이스는 디옥시뉴클레오티드보다는 연쇄 연장이 끝나는 디데옥시뉴클레오티드에 결합될 확률을 가진다.따라서, 만약 샘플이 전기영양증을 겪는다면, 디데옥시뉴클레오티드의 보완이 존재하는 각각의 길이에 대해 띠가 존재할 것이다.이제 형광 다이데옥시뉴클레오티드를 사용하는 것이 일반적이어서 네 개 각각은 시퀀서에 의해 검출될 수 있는 형광물질을 가지고 있으므로 하나의 반응만 필요하다.null

참조

  1. ^ a b c Meis RJ, Raghavachari R (2001). "Near-Infrared Applications in DNA Sequencing and Analysis". In Raghavachari R (ed.). Near-Infrared Applications in Biotechnology. CRC Press. pp. 133–150. ISBN 9781420030242.
  2. ^ a b c d Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M, Losick R (2014). Molecular biology of the Gene (7th ed.). Cold Spring Harbor, NY: Pearson. pp. 160–161. ISBN 978-0-321-76243-6.
  3. ^ Sanger F, Nicklen S, Coulson AR (December 1977). "DNA sequencing with chain-terminating inhibitors". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 74 (12): 5463–7. Bibcode:1977PNAS...74.5463S. doi:10.1073/pnas.74.12.5463. PMC 431765. PMID 271968.
  4. ^ Sanger F, Coulson AR (May 1975). "A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase". Journal of Molecular Biology. 94 (3): 441–8. doi:10.1016/0022-2836(75)90213-2. PMID 1100841.
  5. ^ Maxam AM, Gilbert W (February 1977). "A new method for sequencing DNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 74 (2): 560–4. Bibcode:1977PNAS...74..560M. doi:10.1073/pnas.74.2.560. PMC 392330. PMID 265521.
  6. ^ Kungliga Vetenskapsakademien (The Royal Swedish Academy of Sciences) (14 October 1980). "The Nobel Prize in Chemistry 1980". nobelprize.org (Press release). Nobel Media. Archived from the original on 31 October 2018. Retrieved 14 December 2019.
  7. ^ Sanger, F. (8 December 1980). "Determination of Nucleotide Sequences in DNA (Nobel lecture)" (PDF). nobelprize.org. Nobel Media. Archived (PDF) from the original on 14 December 2019. Retrieved 14 December 2019.
  8. ^ Li Y, Mitaxov V, Waksman G (August 1999). "Structure-based design of Taq DNA polymerases with improved properties of dideoxynucleotide incorporation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (17): 9491–6. Bibcode:1999PNAS...96.9491L. doi:10.1073/pnas.96.17.9491. PMC 22236. PMID 10449720.

외부 링크