O oligách

Inosin (I) vs. degenerovaná baze „N“ v oligonukleotidech

Inosin (I) vs. degenerovaná baze „N“ v oligonukleotidech

Degenerovaná baze „N“ a univerzální baze inosin (I) obě slouží k zavedení bazové nejednoznačnosti (ambiguity) při syntéze oligonukleotidů. Tyto dva přístupy však fungují na odlišných principech a používají se v různých experimen­tálních kontextech.

 

Inosin (I) vs. degenerovaná baze „N“

 Vlastnost Inosin (I) Degenerovaná baze „N“
Chemická identita Jediný, chemicky definovaný modifikovaný nukleotid Směs čtyř standardních bazí: A, C, G a T
Párování bazí Preferenčně se páruje s cytosinem (C), avšak umožňuje i tzv. wobble párování s adeninem (A), thyminem (T) a guaninem (G) Každá molekula obsahuje jednu ze čtyř bazí (A, C, G nebo T); skutečně náhodná distribuce
Použití při syntéze Definovaná substituce nukleotidu v určité pozici Náhodná pozice během syntézy (teoreticky 1 : 1 : 1 : 1 směs čtyř bazí)
Obvyklé použití Hybridizační sondy, definované degenerované primery, univerzální primery Náhodné knihovny, mutageneze, barcoding, primer walking
Stabilita dupletu Stabilnější duplexy díky definovaným vodíkovým vazbám Variabilní stabilita v závislosti na konkrétní bazi inkorporované do dané pozice
Rozpoznávání polymerázou Většina DNA polymeráz akceptuje inosiny, zejména při hybridizaci Polymerázy prodlužují všechny čtyři baze, účinnost se však může lišit v pozicích s heterogenním složením
Sekvenování Inosin je obvykle čten jako guanin (G) nebo cytosin (C) Sekvence jsou heterogenní — vyžadují slučování (pooling) nebo konsenzuální sekvence
Cena Vyšší, vzhledem k použití modifikované baze Standardní cena při běžné syntéze
Typ aplikace Zaměřené, specifické degenerované místo Plně náhodná pozice v dané sekvenci

Výhody inosinové baze (I)

  • Nižší úroveň nejednoznačnosti — každá oligonukleotidová molekula obsahuje stejnou bazi.
  • Lépe kontrolovatelné hybridizační chování.
  • Vhodnější pro konzistentní vazbu v degenerovaných pozicích primerů.
  • Nižší sekvenční komplexita (pouze jedna varianta, nikoli směs čtyř).

Nevýhody inosinové baze

  • Není zcela univerzální — vykazuje preferenci vůči cytosinu (C).
  • Může snižovat stabilitu dupletu v určitých pozicích.
  • V některých případech může ovlivnit enzymatické procesy (např. PCR) v závislosti na kontextu a pozici.

Výhody degenerované baze „N“

  • Skutečně náhodná baze — vhodná pro zvyšování diverzity, barcoding nebo mutagenezi.
  • Snadná a široce podporovaná syntéza.
  • Ideální pro tvorbu náhodných knihoven nebo randomizaci kodonů.

Nevýhody degenerované baze „N“

  • Hlavní nevýhodou je, že poměr 1 : 1 : 1 : 1 jednotlivých bazí (A, G, C, T) je pouze teoretický.
  • V reálných podmínkách syntézy oligonukleotidů se skutečné zastoupení jednotlivých bází v pozici „N“ často výrazně liší od ideálního poměru. To je způsobeno rozdíly v reakční účinnosti (coupling efficiency) jednotlivých fosforamiditových prekurzorů i dalšími faktory syntézy, jako je:
    • konkrétní nastavení syntetizačního programu,
    • fyzické rozmístění lahví s prekurzory v syntetizátoru,
    • vzdálenost fosforamiditových linek od syntetizační kolony.

Možným řešením je příprava vlastního premixu fosforamiditových prekurzorů s kalibrovanými molárními poměry, které kompenzují rozdíly v účinnosti vazby.
Ani tato kalibrace však nezaručuje dokonale rovnoměrné rozložení všech čtyř bazí v dané pozici.

 

Doporučené produkty
Inosin

Inosin Inosin

2'deoxyinosin is a "universal" base (it has the ability to bind to each of the 4 standard bases). It can be located anywhere in the oligonucleotide chain.

Více
Doporučené články
O oligách

Degen bases in oligo

Degen bases in oligo

Degen bases like dK and dP refer to synthetic, non-standard nucleobases used in molecular biology used in oligonucleotide synthesis — to allow degenerate (ambiguous) base pairing. They are alternatives to the classic “N” base, used to encode a mixture of A, T, G, C at a given position, but with greater control and performance in

Více
O oligách

Co je univerzální baze?

Co je univerzální baze?

Univerzální baze je modifikovaná nukleobaze, která se dokáže nespecificky párovat s více než jednou ze čtyř standardních bazí DNA (adeninem – A, thyminem – T, guaninem – G a cytosinem – C). Ideální univerzální baze by měla tuto schopnost vykazovat bez významného snížení stability DNA dupletu a bez interference s aktivitou DNA polymeráz. Nejběžněji používanou

Více
Doporučené produkty
8-Amino-dA

8-Amino-dA 8-Amino-dA

Může být navázán k oligonukleotidu kdekoliv v řetězci s výjimkou 3' konce. Používají se pro tvorbu triplexů, kterou umožňuje přítomnost další aminoskupiny.

Více
5-Br-dU

5-Br-dU 5-Br-dU

Může být navázán k oligonukleotidu kdekoliv v řetězci. Používá se pro krystalografické studie struktur oligonukleotidů. Je fotolabilní, čehož se využívá v cross-linking studiích zkoumajících struktury protein-DNA komplexů.

Více
7-Deaza-dA

7-Deaza-dA 7-Deaza-dA

Používá se pro zkoumání změny aktivity oligonukleotidu změnou hlavního konstrukčního prvku. Může být navázán k oligonukleotidu kdekoliv v řetězci s výjimkou 3' konce.

Více