Oligonucléotide

Les oligonucléotides sont des courts segments d'acides nucléiques (ARN ou ADN), longs de quelques dizaines de nucléotides. Ils sont en général obtenus par synthèse chimique, sous forme simple brin.

Synthèse des oligonucléotides

La synthèse d'oligonucléotide est une technique, très utilisée dans les laboratoires qui permet d'obtenir un accès inédit ou peu couteux à des oligonucléotides avec la séquence de nucléotides désirée. La technique a pour point de départ un support solide sur lequel est greffé le premier nucléotide. La synthèse s'effectue de manière automatisée grâce à un synthétiseur depuis la fin des années 1970. Une fois la synthèse terminée, l'oligonucléotide va être séparé du support solide par un clivage chimique. Cette méthode permet d'obtenir des oligonucléotide ADN, ARN ou mixte ainsi que des oligonucléotides modifiés. La synthèse d'oligonucléotides a connu un essor ces dernières années. De très nombreux synthétiseurs sont disponibles sur le marché et permettent une synthèse automatisée d'oligonucléotides; Les besoins croissant en oligonucléotide proviennent du développement de techniques comme la PCR , les puces à ADN.

Utilisation des oligonucléotides

Principe de l'hybridation des oligonucléotides

Les oligonucléotides sont souvent utilisés comme sonde, c'est-à-dire des fragments d'ADN ou d'ARN marqué radioactivement ou chimiquement servant à retrouver une séquence d'acide nucléique par hybridation. L'hybridation des acides nucléiques est une technique fondamentale, basée sur la capacité des acides nucléiques simple brin de s'associer pour former une molécule double brin. Les méthodes d'hybridation utilisent des oligonucléotides marqués, appelé sonde. Ces oligonucléotides, placés dans un milieu très complexe contenant de nombreuses molécules non marquées d'acide nucléique vont s'associer uniquement avec celles qui ont une séquence complémentaire. Les oligonucléotides sont donc souvent utilisés comme sondes afin de détecter des ADN ou ARN complémentaires.

Exemples

Comme exemples d'utilisation des oligonucléotides ADN on peut citer :

• Une puce à ADN est un ensemble de milliers d'oligonucléotides différents fixés sur une surface solide.

• Le Southern blot est une technique de détection de séquence spécifique d'ADN après leur séparation par électrophorèse, par hybridation avec une sonde d'ADN marqué.
• Le Northern blot est une technique de détection de séquence spécifique d'ARN messager après leur séparation par électrophorèse, par hybridation avec une sonde d'ADN marqué.

• Le FISH est une technique de detection de séquence spécifique d'ADN ou d'ARN dans des cellules ou des tissus. Des oligonucléotides fluorescents sont utilisés comme sonde. Ils s'hybrident avec la séquence recherché et par miscroscopie de fluorescence, il est possible de visualiser la location des séquences spécifiques lié à la sonde fluorescnete.

• La PCR est un procédé permettant d'amplifier presque n'importe quel fragment d'ADN. Elle utilise de courts oligonucléotides d'ADN, désignés sous le nom d'amorce. Ils génèrent une "cible" pour une polymérase qui va pouvoir lier et prolonger l'amorce par l'addition de nucléotides.

• La méthode SELEX est une méthode de sélection à partir de banques combinatoires d'oligonucléotides synthétiques. Les oligonucléotides sélectionnés sont capables de fixer sélectivement un ligand donné, avec une affinité élevée et une haute spécificité.

• Des ARN antisens
• Des ARN possédant une activité enzymatique, appelés des ribozymes.
• Des ARN interférents

Dans l'"argot de la science", les oligonucléotides sont appelés 'oligos.

Quantification

Les oligonucléotides sont quantifiés par mesure d'absorbance dans une cuve en quartz à une longueur d'onde de 260 nm à l'aide d'un spectrophotomètre UV. À partir de cette densité optique, la concentration et quantité de matière d'oligonucléotide peuvent être calculées.

Voir aussi

• Aptamère — oligonucléotides avec d'importantes applications biologiques

• Portail de la biologie cellulaire et moléculaire