Les oligonucléotides sont des courtes séquences de nucléotides (ARN ou ADN), simple-brin et longs de quelques dizaines de bases. Ils sont généralement obtenus par synthèse chimique.

Synthèse des oligonucléotides

La synthèse d'oligonucléotide est une technique, particulièrement utilisée dans les laboratoires qui permet d'obtenir un accès inédit ou peu couteux a 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 scindé du support solide par un clivage chimique. Cette méthode permet d'obtenir des oligonucléotide ADN, ARN ou mixte mais aussi 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 fréquemment utilisés comme sonde, c'est-à-dire des fragments d'ADN ou d'ARN marqué radioactivement ou chimiquement permettant de retrouver une séquence d'acide nucléique par hybridation. L'hybridation des acides nucléiques est une technique principale, 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, nommé sonde. Ces oligonucléotides, positionnés dans un milieu particulièrement complexe contenant de nombreuses molécules non marquées d'acide nucléique vont s'associer seulement avec celles qui ont une séquence complémentaire. Les oligonucléotides sont par conséquent fréquemment utilisés comme sondes pour 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 envisageable de visualiser la location des séquences spécifiques lié à la sonde fluorescnete.

• La PCR est un procédé permettant d'augmenter presque n'importe quel fragment d'ADN. Elle utilise de courts oligonucléotides d'ADN, désignés sous le nom d'amorce. Ils générent 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 choisis 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, nommés des ribozymes.
• Des ARN interférents

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

Quantification

Les oligonucléotides sont quantifiés par mesure d'absorbance dans une cuve en quartz à une longueur d'onde de 260 nm avec un spectrophotomètre UV. A 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

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