寡核苷酸链内互补：基础、应用和临床进展176

寡核苷酸链内互补涉及寡核苷酸序列中互补碱基配对的能力。这种互补性在各种生物学过程中，包括调控基因表达、诊断和治疗中扮演着至关重要的角色。

寡核苷酸链内互补的原理

寡核苷酸是短的单链脱氧核苷酸（DNA）或核糖核苷酸（RNA），由 10 到 100 个碱基组成。当两个寡核苷酸链具有互补序列时，它们可以通过氢键配对结合，形成稳定的双螺旋结构。碱基配对遵循沃森-克里克规则，其中腺嘌呤 (A) 与胸腺嘧啶 (T) 配对，鸟嘌呤 (G) 与胞嘧啶 (C) 配对。这种互补性允许寡核苷酸形成特定的分子相互作用，从而影响其功能。

链内互补在基因表达中的作用

链内互补是基因表达调控中的一个关键机制。例如，在 RNA 干扰 (RNAi) 中，小干扰 RNA (siRNA) 与靶 mRNA 形成链内互补体，触发靶 mRNA 的切割和降解。此外，微小 RNA (miRNA) 也通过链内互补机制与靶 mRNA 结合，阻碍其翻译或使其降解。

链内互补在诊断中的应用

链内互补用于开发各种诊断检测。荧光原位杂交 (FISH) 利用互补寡核苷酸探针与特定 DNA 或 RNA 序列杂交，从而可视化染色体或基因组位点的异常。聚合酶链反应 (PCR) 依赖于引物和模版 DNA 链之间的链内互补，允许扩增特定的 DNA 片段。此外，寡核苷酸探针可用于检测单核苷酸多态性 (SNP) 和其他遗传变异。

链内互补在治疗中的应用

基于链内互补的治疗策略包括反义寡核苷酸和 aptamer。反义寡核苷酸是与靶 mRNA 互补的单链寡核苷酸，通过阻碍翻译或触发降解来抑制基因表达。Aptamer 是与靶蛋白或其他生物分子结合的特定寡核苷酸，可用于靶向治疗或药物输送。

链内互补的临床进展

链内互补在临床应用方面取得了重大进展。反义寡核苷酸已获准用于治疗脊髓性肌萎缩症、杜氏肌营养不良症和亨廷顿病等多种疾病。Aptamer 也已用于开发新的治疗剂，例如用于治疗年龄相关性黄斑变性和血凝块的药物。此外，基于链内互补的诊断检测在个性化医疗和早期疾病检测中越来越重要。

寡核苷酸链内互补是一种强大的分子机制，在生物学过程中发挥着关键作用。其在诊断、治疗和基因表达调控中的应用正在不断扩展，为疾病管理和医疗保健领域带来了新的可能性。随着研究的不断深入，基于链内互补的策略有望为改善人类健康做出进一步的贡献。

2024-11-04

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