寡核苷酸是短的、单链或双链的DNA或RNA分子。其合成方法发展历程:从Michelson和Todd早期的H-磷酸盐和磷酸三酯法(H-Phosphonate & Phosphotriester);到1950年代Khorana的磷酸二酯法(Phosphodiester);以及1960-1970年代的磷酸三酯法(Phosphotriester)和亚磷酸三酯法(Phosphite triester)的发展。而直至1980年代,Marvin Caruthers的亚磷酰胺法(Phosphoramidite),加上自动化固相技术,成为了目前主流的寡核苷酸合成技术方法。在聚合酶链反应(PCR)、核酸测序、基因检测、核酸药物研发等领域有广泛应用。
亚磷酰胺寡聚体的合成在3'-5'方向进行(与生物合成中DNA复制的5'-3'方向相反)。每个合成周期添加一个核苷酸。亚磷酰胺DNA合成循环如图所示。
亚磷酰胺DNA合成循环
保护核苷
核糖,2'-脱氧核糖
硫转移试剂
磷酸化试剂,磷硫化试剂
缩合剂
羟基保护剂,氨基保护剂
脱保护剂