核酸結(jié)構(gòu)調(diào)制的探針熒光行為及其應(yīng)用研究.pdf

1、熒光探針具有靈敏度高、選擇性好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)在眾多領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用，因此也吸引了很多科研工作者對(duì)其進(jìn)行研究。本論文中用全匹配雙鏈DNA為模板合成了熒光性質(zhì)的銀納米簇探針(AgNCs)，設(shè)計(jì)了基于Hybrid-2構(gòu)型的檢測(cè)K+熒光探針和Hybrid-1構(gòu)型調(diào)制的檢測(cè)三聚氰胺(Melamine)的熒光探針。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.全匹配雙鏈DNA合成熒光性質(zhì)的銀納米簇
　　銀納米簇有易合成、熒光量子產(chǎn)率高、熒光可調(diào)控性等

2、優(yōu)點(diǎn)而受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注。由于銀納米簇的性質(zhì)對(duì)于DNA序列具有很高的相關(guān)性，DNA通常被用作合成銀納米簇的模板。事實(shí)上，已經(jīng)有很多課題組成功用單鏈DNA為模板合成銀納米簇，然而用雙鏈為模板合成銀納米簇還沒(méi)有被闡明。發(fā)現(xiàn)在雙鏈上也能夠合成銀納米簇，雙鏈上合成的銀納米簇彼此之間處于分散的狀態(tài)，序列上的G/C堿基對(duì)是銀納米簇合成的位點(diǎn)。在連續(xù)的G/C堿基對(duì)中間插入A/T堿基對(duì)之后，會(huì)發(fā)生銀納米簇?zé)晒忖绲默F(xiàn)象。對(duì)于多個(gè)重復(fù)的序列來(lái)說(shuō)，銀納米

3、簇的熒光圖譜出峰位置不變，隨著序列的長(zhǎng)度增加熒光強(qiáng)度也增強(qiáng)，這與已經(jīng)報(bào)道過(guò)的以單鏈為模板合成的銀納米簇的現(xiàn)象有很大不同。胞嘧啶甲基化的實(shí)驗(yàn)證明了銀納米簇應(yīng)該是生長(zhǎng)在雙鏈DNA的大溝槽中。單鏈DNA上能形成銀納米簇，本工作中利用全匹配的雙鏈DNA為模板形成熒光性質(zhì)的銀納米簇。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，得出了銀納米簇在全匹配雙鏈上可能的結(jié)合模型。
　　2.Hybrid-1/Hybrid-2構(gòu)型人類端粒四鏈體的區(qū)分及其傳感應(yīng)用
　　人類端粒

4、四鏈體(htG4)由于存在Hybrid-1和Hybrid-2兩種構(gòu)型，從而使得四鏈體結(jié)構(gòu)識(shí)別復(fù)雜化，也進(jìn)一步限制它被開(kāi)發(fā)成為高靈敏度的傳感器應(yīng)用。在人類端粒四鏈體序列上引入適當(dāng)?shù)拿搲A基位點(diǎn)時(shí)，它更傾向于單一的構(gòu)型存在(大部分構(gòu)型是Hybrid-1或者Hybrid-2)，而不是混合的構(gòu)型存在。硫黃素T(ThT)這個(gè)分子能選擇性地結(jié)合Hybrid-2(相比于Hybrid-1)構(gòu)型的人類端粒四鏈體。含脫堿基位點(diǎn)的htG4在K+存在時(shí)主要以Hy

5、brid-2的構(gòu)型存在，Hybrid-2構(gòu)型的htG4和ThT結(jié)合后會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的熒光。因此，這個(gè)體系可以開(kāi)發(fā)成為檢測(cè)K+的傳感器，即使在高濃度鹽存在下（Na+的濃度是K+的30000倍），依然對(duì)K+具有很好的選擇性和靈敏度。在600mM的Na+濃度條件下，能檢測(cè)K+濃度范圍是20μM～30mM。本工作中首次采用熒光的方法來(lái)區(qū)分這兩種構(gòu)型的四鏈體，基于這種單一構(gòu)型的人類端粒四鏈體而開(kāi)發(fā)出來(lái)的生物傳感器和已經(jīng)報(bào)道過(guò)的同類傳感器相比具有更好的

6、性能。
　　3.Hyrbrid-1構(gòu)型人類端粒四鏈體結(jié)構(gòu)調(diào)制的熒光探針在檢測(cè)三聚氰胺中的應(yīng)用
　　三聚氰胺是一種工業(yè)上用于合成樹(shù)脂的主要化工原料，因?yàn)榉肿雍亢芨撸徊糠稚特溙砑拥脚Ｄ讨破分?，誤食這種含三聚氰胺的奶制品后對(duì)健康產(chǎn)生很大影響。因此，需要開(kāi)發(fā)一種能靈敏地檢測(cè)三聚氰胺的傳感器。本工作中，利用AP-H1(Hybrid-1構(gòu)型)和Epi結(jié)合之后體系能用于三聚氰胺的檢測(cè)。Epi和AP-H1結(jié)合后的熒光強(qiáng)度會(huì)隨著反應(yīng)時(shí)間