[Przejdź do zawartości](https://www.sigmaaldrich.com#main-content) [![Merck](https://www.sigmaaldrich.com/static/logos/purple/merck.svg)](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl) Produkty Koszyk0 PLPL Produkty ProduktyZastosowaniaUsługiZasobyWsparcie [Zaloguj się / Zarejestruj się](https://www.sigmaaldrich.com/oidc-sign-in) [Wyszukiwanie zamówienia](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/order-lookup) [Szybkie zamówienie](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/quick-order) Koszyk0 [Strona główna](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl)[Ekspresja i wyciszanie genów](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/applications/genomics/gene-expression-and-silencing)Oligonukleotydy fosforotioanowe # Oligonukleotydy fosforotioanowe Opracowano kilka wariantów szkieletu fosforanowego, próbując zmienić właściwości chemiczne DNA w stanie natywnym, a tym samym przezwyciężyć dwa główne wyzwania związane z wykorzystaniem oligonukleotydów in vivo, w tym: 1) dostarczanie do wnętrza komórki przez błonę plazmatyczną, dwuwarstwę lipidową, która bez białek transportowych jest w większości nieprzepuszczalna dla cząsteczek polarnych, oraz 2) wydłużenie efektywnego czasu życia cząsteczki poprzez zminimalizowanie dodatkowej i wewnątrzkomórkowej degradacji nukleazy. Jednym z oryginalnych i wciąż najczęściej stosowanych wariantów szkieletu jest fosforotioan, powszechnie określany jako S-oligo, gdy jest włączony do oligonukleotydu (__Rysunek 1__). Stwierdzono, że fosforotioat pomaga złagodzić drugie główne wyzwanie związane ze stosowaniem oligonukleotydów in vivo poprzez zmniejszenie aktywności różnych nukleaz zewnątrz- i wewnątrzkomórkowych1. ![Fosfodiestrowe i fosforotioanowe wiązania międzynukleotydowe](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/technical-documents/articles/genomics/gene-expression-and-silencing/phosphodiester-phosphorothioate.jpg "phosphodiester-phosphorothioate") __Rysunek 1.__Fosfodiestrowe i fosforotioanowe wiązania międzynukleotydowe. Cząsteczki cukru w oligonukleotydach DNA w stanie natywnym są połączone przez fosforan (zawiera niemostkujący tlen, zaznaczony niebieską strzałką), podczas gdy cząsteczki cukru w oligonukleotydach modyfikowanych odczynnikiem siarkującym są połączone przez fosforotioan (zawiera niemostkującą siarkę, zaznaczoną czerwoną strzałką). Te cechy sprawiają, że fosforotioan jest skuteczny w tworzeniu oligonukleotydów do antysensownych knockdownów, jednej z wczesnych i wciąż poszukiwanych technologii terapeutycznych z użyciem kwasów nukleinowych2. Oligonukleotydy fosforotioanowe obniżają ekspresję genów poprzez hybrydyzację z docelowym mRNA, co z kolei hamuje dojrzewanie mRNA, umożliwia degradację transkryptu za pośrednictwem RNazy H lub blokuje translację3. Oprócz technologii *in vivo*, takich jak antysens, fosforotioan jest obecnie często stosowany w technologiach *in vitro* z podobnych powodów, tj. w celu zapobiegania degradacji nukleolitycznej. Na przykład oligonukleotydy adapterowe do sekwencjonowania nowej generacji są często modyfikowane na jednym 3'-końcowym wiązaniu międzynukleotydowym, aby zapobiec degradacji przez enzymy stosowane podczas przygotowywania biblioteki4. ## Właściwości fizyczne Podczas gdy fosforotioanowe wiązania międzynukleotydowe są odporne na działanie nukleaz, wprowadzenie zbyt wielu takich wiązań zmniejsza funkcjonalność oligonukleotydu, szczególnie w przypadku antysensu. Dzieje się tak, ponieważ proces siarkowania stosowany podczas syntezy tworzy stereogeniczne atomy α-fosforu (__Rysunek 2__), co skutkuje powstaniem diastereomerów (2n-1 konfiguracji dla oligonukleotydu o długości n). Te rodzaje stereoizomerów mają różne właściwości funkcjonalne, z których niektóre negatywnie wpływają na antysens. Potencjalny negatywny wpływ diastereomerów można jednak zminimalizować poprzez odpowiednie włączenie modyfikacji. ![Rysunek 2. Stereogeniczny α-fosfor w jednym wiązaniu międzynukleotydowym. Przypadkowa konfiguracja R i S skutkuje powstaniem diastereomerów.](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/technical-documents/articles/genomics/gene-expression-and-silencing/tereogenic-phosphorus.jpg "Rysunek 2. Stereogeniczny α-fosfor w jednym wiązaniu międzynukleotydowym. Przypadkowa konfiguracja R i S skutkuje powstaniem diastereomerów.") __Rysunek 2.__Stereogeniczny α-fosfor w jednym wiązaniu międzynukleotydowym. Przypadkowa konfiguracja R i S skutkuje powstaniem diastereomerów. ## Wytyczne dotyczące inkorporacji Ponieważ efekt modyfikacji wiązań międzynukleotydowych jest często nieprzewidywalny3, projektowanie skutecznych oligonukleotydów fosforotioanowych odpornych na degradację jest często procesem prób i błędów (__Rysunek 3__ dla przykładowego formatu sekwencji). Wiązania fosforotioanowe niekoniecznie muszą być obecne w całym oligonukleotydzie, ale należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:         -  Aby być odpornym na egzonukleazy, oligonukleotyd powinien mieć wiązania fosforotioanowe zarówno w pobliżu końca 5', jak i 3'.br>        -  Aby być odpornym na endonukleazy, oligonukleotyd powinien mieć wiązania fosforotioanowe w całej sekwencji Minimalna liczba inkorporacji - zwykle określana eksperymentalnie - powinna być stosowana w celu zapobiegania negatywnym skutkom związanym z mieszaniną diastereomeryczną, w tym: 1) interferencji z oligonukleotydem:termodynamika hybrydyzacji docelowej spowodowana niższą temperaturą topnienia (Tm) - wynika z przeszkody sterycznej niektórych konfiguracji, co zwiększa sztywność molekularną, oraz 2) wiązanie poza celem - nadmierne wiązania fosforotioanowe mogą powodować, że oligonukleotydy są "lepkie" - mogą prowadzić do fałszywych efektów antysensownych, a tym samym zwiększać prawdopodobieństwo toksyczności komórkowej.                                                    ACGTACGTACGTACGTACGT             &A\*C\*G\*TACGTACGTACGTA\*C\*G\*T                                               Oligonukleotyd fosfodiestrowy            nbsp;        Oligonukleotyd fosforotioestrowy __Rysunek 3. Przykładowe skrócone formaty sekwencji fosfodiestrowych i fosforotioanowych oligonukleotydów o tej samej sekwencji.__  Fosforotioanowe wiązania międzynukleotydowe są oznaczone gwiazdkami. Jak widać, sekwencja ma minimalną liczbę inkorporacji i została zaprojektowana w celu ochrony przed hipotetyczną egzonukleazą. Ponadto, w przypadku stosowania oligonukleotydów fosforotioanowych z modyfikacjami, ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że stechiometria reakcji może być zmniejszona, co z kolei prowadzi do niższej minimalnej wydajności niż w przypadku oligonukleotydów zawierających tylko fosforotioany (& nbsp;Standardowa synteza DNA.nbsp;Standardowa synteza DNA i [Custom DNA Oligos Modifications](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/qpcr/custom-dna-oligos-modifications) dla minimalnych wydajności odpowiednio oligonukleotydów tylko fosforotioanowych i zmodyfikowanych fosforotioanowych). ## Oczyszczanie Oligonukleotydy fosforotioanowe można oczyszczać za pomocą HPLC, co jest korzystne, ponieważ są one często stosowane in vivo i dlatego muszą mieć najwyższą możliwą jednorodność, aby uniknąć efektów cytotoksycznych, wiązania poza celem itp. Jednak piki HPLC będą nieco szersze niż w przypadku oligonukleotydów fosfodiestrowych ze względu na większą skłonność oligonukleotydów fosforotioestrowych do tworzenia struktur drugorzędowych, a także do składania się z mieszaniny diastereomerycznej ([Chromatography Profile Analysis of Phosphorothioate Oligonucleotides](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/analytical-chemistry/large-molecule-hplc/profile-analysis-of-phosphorothiolated-oligos)). ## Wnioski Fosforotiolany skutecznie zmniejszają nukleolityczną degradację oligonukleotydów potrzebnych zarówno w technologiach in vivo, jak i in vitro. Dostępnych jest kilka skal syntezy i oczyszczania, aby zaspokoić różnorodne potrzeby badawcze i stosowane.  ### Referencje 1\. Putney SD, Benkovic SJ, Schimmel PR. 1981. A DNA fragment with an alpha-phosphorothioate nucleotide at one end is asymmetrically blocked from digestion by exonuclease III and can be replicated in vivo.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 78(12):7350-7354. [https://doi.org/10.1073/pnas.78.12.7350](https://doi.org/10.1073/pnas.78.12.7350) 2\. Eckstein F. 2014. Phosphorothioates, Essential Components of Therapeutic Oligonucleotides. Nucleic Acid Therapeutics. 24(6):374-387. [https://doi.org/10.1089/nat.2014.0506](https://doi.org/10.1089/nat.2014.0506) 3\. Chan JH, Lim S, Wong WF. 2006. ANTISENSE OLIGONUCLEOTIDES: FROM DESIGN TO THERAPEUTIC APPLICATION. Clin Exp Pharmacol Physiol. 33(5-6):533-540. [https://doi.org/10.1111/j.1440-1681.2006.04403.x](https://doi.org/10.1111/j.1440-1681.2006.04403.x) 4\. Shin J, Ming G, Song H. 2014. Decoding neural transcriptomes and epigenomes via high-throughput sequencing. Nat Neurosci. 17(11):1463-1475. [https://doi.org/10.1038/nn.3814](https://doi.org/10.1038/nn.3814) __Powiązane artykuły__ - [Bioluminescencyjne testy lucyferazy Firefly](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/cell-culture-and-cell-culture-analysis/imaging-analysis-and-live-cell-imaging/firefly-luciferase-assays) - [Wprowadzenie do transfekcji komórek](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/cell-culture-and-cell-culture-analysis/transfection-and-gene-editing/transfection-reagents) - [Bezpieczna obsługa lentiwirusa](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/advanced-gene-editing/safe-handling-of-lentivirus) - [Udana transdukcja przy użyciu lentiwirusa](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/advanced-gene-editing/successful-transduction-lentivirus) - [Oligonukleotydy antysensowne](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/gene-expression-and-silencing/antisense-oligonucleotides) - [Test immunoprecypitacji chromatyny (ChIP)](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/gene-expression-and-silencing/chromatin-immunoprecipitation-chip) - [Aktywacja genów oparta na CRISPR](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/gene-expression-and-silencing/dcas9-p300-crispr-gene-activator) - [miRNA (mikroRNA) Wprowadzenie](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/technical-documents/technical-article/genomics/gene-expression-and-silencing/mirna-introduction) - [Zobacz więcej](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/search/facet-search?focus=sitecontent&term=facet-search) Góra __Zaloguj się, aby kontynuować__ Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować. Zaloguj się__Nie masz konta użytkownika?__Zarejestruj Dla wygody naszych klientów ta strona została przetłumaczona maszynowo. Dołożyliśmy starań, aby zapewnić dokładne tłumaczenie maszynowe. Tłumaczenie maszynowe nie jest jednak doskonałe. Jeśli tłumaczenie maszynowe nie spełnia Twoich oczekiwań, przejdź do wersji w języku angielskim. Wsparcie[Obsługa klienta](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/support/customer-support)[Kontakt](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/collections/offices)[FAQ](https://maestro.my.site.com/knowledgeportal/s/)[Karty charakterystyki (SDS)](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/documents-search?tab=sds)[Certyfikaty (COA/COO)](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/documents-search?tab=coa)[Jakość i przepisy](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/quality-and-regulatory-management)[Kalkulatory i aplikacje](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/support/calculators-and-apps)[Webinaria](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/collections/webinars) Zamówienia[Wyszukiwanie zamówień](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/order-lookup)[Szybkie zamówienie](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/quick-order)[Produkty niestandardowe](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/services/custom-products)[Rozwiązania eCommerce](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/ecommerce/ecommerce-solutions) Firma[O nas](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/about-us)[Odpowiedzialność](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/ssbi)[Wydarzenia](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/collections/events)[Komunikaty prasowe](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/collections/press)[Programy](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/partnership-programs)[Kariera](https://careers.merckgroup.com/global/en)[Biura](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/collections/offices) Media społecznościowe [![LinkedIn icon](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/icons/linkedin.svg)](https://www.linkedin.com/company/merck-life-science) [![X icon](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/icons/x-icon.svg)](https://x.com/Merck_lifesci) [![Facebook Icon](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/icons/facebook.svg)](https://www.facebook.com/Merck.lifescience) [![Instagram Icon](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/icons/instagram.svg)](https://www.instagram.com/mercklifescience/) [![YouTube Icon](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/icons/youtube.svg)](https://www.youtube.com/@MerckLifeScience/featured) Merck __Badania. Rozwój. Produkcja.__ Jesteśmy wiodącym dostawcą dla globalnej branży Life Science, oferującym rozwiązania i usługi w zakresie badań, rozwoju i produkcji biotechnologicznej oraz rozwoju i produkcji leków farmaceutycznych. [![Vibrant M string](https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/cms-commons/sigmaaldrich/marketing/global/images/icons/vibrant-m-string-1-rrvcrp.svg)](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl) [Rozwiązania Sigma-Aldrich®](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/sigma-aldrich)[Rozwiązania BioReliance®](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/bioreliance)[Roztwory Millipore®](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/millipore)[Rozwiązania SAFC®](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/safc)[Rozwiązania Milli-Q®](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/milliq)[Rozwiązania Supelco®](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/supelco) © 2026 Merck KGaA, Darmstadt, Niemcy i/lub jej podmioty stowarzyszone. Wszelkie prawa zastrzeżone, w tym eksploracja tekstu i danych na potrzeby szkolenia w zakresie sztucznej inteligencji i podobnych technologii. Powielanie jakichkolwiek materiałów ze strony jest surowo zabronione bez zezwolenia. [Warunki korzystania z witryny](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/legal/site-use-terms)|[Polityka prywatności](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/legal/privacy-statement)|[Ogólne warunki sprzedaży](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/legal/terms-and-conditions)|[Zgoda na prawa autorskie](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/life-science/legal/copyright-consent)|[Mapa witryny](https://www.sigmaaldrich.com/PL/pl/site-map) An unknown error has occured.