說起aptamer,得從1989年的諾貝爾化學獎說起，上世紀80年代初，University of Colorado的Thomas Cech和Yale的Sydney Altman分別發(fā)現(xiàn)四膜蟲第一類內(nèi)含子和RNase P的RNA部分具有催化活性，從而證明了RNA不僅僅是DNA到蛋白質(zhì)的信號員，而且也可以像蛋白質(zhì)一樣催化化學反應，并因此獲得了1989年的Nobel化學獎。這就引出了RNA是否參與了生命的起源的問題，那么RNA到底是不是生命的起源呢？幾億年前的事情很難找到直接的證據(jù)，但是，有幾件事可以支持RNA為生命起源這個假說：一、如果我們能找到完全或者主要依賴RNA進行生命活動的生物；二、如果在現(xiàn)存生物的基因組里找到負責基本生命活動的功能性RNA的"痕跡"；三、如果我們能夠從隨機RNA序列庫中篩選到能夠完成基本生命活動的RNA序列。兩件事比較難，我了解的也不多，這里就不說了。現(xiàn)在主要說說第三個。就拿30個堿基長度的RNA來說，理論上的序列就有十的八次方個，從這么多的隨機序列中找出具有特定功能的序列實非易事。人們當然從最簡單的事情做起。什么生物學功能最簡單呢？--Binding! 如果對于任意給定的粒子（包括離子、生物小分子、寡肽、蛋白質(zhì)等），如果我們都能找出一個有相當強親和性和特異性的RNA序列，那我們就向證明"RNA起源說"邁出了一步。90年代開始，許多人用不同分子作為 target 篩選了和它們特異性結(jié)合的RNA分子，并把這種RNA叫做aptamer。比較著名的是90年science雜志和Nature雜志幾乎同時發(fā)表的兩篇文章（1Tuerk C, Gold L. 1990. Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase. Science 249:505–10；

2 Ellington AD, Szostak JW. 1990. In vitro selection of RNA molecules that bind specific
ligands. Nature 346:818–22）它們用T4 DNA polymerase與幾種有機染料做靶分別篩選出了aptamer。緊接著，在92年Ellington和Szostak又用相似的方法篩選出了可以和靶分子特異性結(jié)合的單鏈DNA分子，從而證明了單鏈DNA也可以折疊成特殊的三維結(jié)構(gòu)，并暗示DNA可能也會具有催化活性。到目前為止人們已經(jīng)篩選出了多種具有催化活性的DNA分子。而這種篩選Aptamer的方法叫做SELEX或in vitro selection。

在DNA和RNA的篩選工作得已發(fā)明之后，科學家們看到了其巨大的應用背景，比如說，首先想到的就是aptamer可以做為抗體的替代品，因為aptamer是經(jīng)過層層篩選，且與配體高度特異結(jié)合。因為aptamer就是一段核酸序列，所以比較抗體來優(yōu)勢明顯，那就是合成簡單，廉價，穩(wěn)定性好等。aptamer另外一個潛在的用途就是可以作為一種核酸藥物來治療疾病，因為特異性的aptamer可以bind到靶蛋白上而抑制其功能。90年代篩選出了HIV病毒蛋白的aptamer，讓科學界興奮了一陣子，以為愛滋病的治療有望解決，但最后的治療效果顯然并不理想，一個問題就是HIV病毒的變異速度非常之快，而aptamer是特異性的，對變異后的蛋白并不起作用。

到今天，aptamer的發(fā)明已經(jīng)有了17年了，其研究領(lǐng)域仍然十分紅火，只不過紅火的不是生物化學家，而是化學生物領(lǐng)域的分析家。盡管2005年的醫(yī)學年鑒發(fā)表了題為APTAMERS: AN EMERGING CLASS OF THERAPEUTICS（.Annu. Rev. Med. 2005. 56:555–83）的文章，闡述了這十幾年來aptamer 在醫(yī)學應用領(lǐng)域的進展，但是起發(fā)展仍然困難重重，基因療法（包括RNA干擾）的前景仍然一片陰影，今年美國的幾次因為基因治療而導致病人致死的事件更導致了人們重新考慮是否還應該繼續(xù)支持此類的研究。

相反，化學生物學家們則把aptamer捧的非常紅火，因為aptamer應用于檢測，診斷領(lǐng)域潛力無窮，于是，各種基于aptamer的分析方法，傳感器不斷報道出來，各大主流刊物如JACS，ANAL.CHEM，Angew. Chem. Int. Ed,，Nucleic Acids Research，PNAS，NATRUE METHODS，NATRUE BIOTECHENOLOGY，以及ELSVIER期下一些雜志更是不遺余力，接收了大量的關(guān)于aptamer在分析領(lǐng)域的論文， 國際排名第一的分析化學雜志Anaytical  chemistry幾乎每期都有關(guān)于aptamer的文章出來。aptamer的發(fā)明者之一，大牛人Andrew Ellington在Annual Reviews系列中的新刊分析化學年鑒（2008年7月出版）早早就被邀請拽文，題目為Analytical Applications of Aptamers(Andrew D. Ellington .Annual Review of Analytical Chemistry (2008). Volume 1, Jul 2008).

我在2005年曾經(jīng)做過關(guān)于aptamer的課題，但是由于當時實驗室老板的研究興趣不在于此，且課題遇到一些小麻煩，老板已經(jīng)沒有耐心給出時間和資助，所以就不了了之。去年到今年國內(nèi)的幾個小組研究aptamer非?；钴S，最好的屬于中科院長春應用化學所，湖南大學生物計量學實驗室，華東師范大學，陜西師范大學的電化學實驗室以及此前華中科技大學徐順青教授和軍事醫(yī)學院的一些小組，基本上也都屬于分析化學的范圍。