新型核酸探针在转基因食品检测中的应用研究

论文摘要

由于具有增产、抗病虫害和提高作物营养价值等优点，近年来许多转基因作物开展了大规模的商品化种植和销售。然而，目前的科学技术水平尚不能准确地预测转基因对人类及环境可能产生的安全问题，为满足消费者的选择权和知情权以及出于国际贸易的需要，世界各国建立了有关转基因的标签和管理的法规，同时规定食品中转基因成分最低含量的阈值也越来越低。因此，转基因食品的检测手段已经引起各国政府和有关食品监督机构的重视。目前国际上还没有建立统一、完善的转基因食品中转基因成分的定性定量检测体系，因此，建立和完善转基因食品的检测方法具有重要的实用意义。为了建立转基因食品中转基因成分的检测方法，本文探索了一种特异的、简单的、无需标记的核酸传感器，并使用不同的反应体系和仪器对目标转基因CaMV35S启动子进行检测，同时提出了可能的反应机理。论文共分为四章：第一章主要介绍了转基因的概念、研究历史及其现状、转基因作物的特点及所含基因、转基因作物的安全性问题及各国政府对转基因作物和产品的管理要求、现有转基因作物的检测技术，同时详细介绍了G-四链体的研究进展、四链体与hemin的结合及其复合物的应用现状。第二章中，我们设计了三种富含G序列的探针，并选择了灵敏度较高的2：2裂分模式探针应用于CaMV35S启动子的检测。体系中，该探针在目标DNA存在的条件下可形成大量的G-四链体，四链体与hemin结合形成一种类辣根过氧化物酶的DNA酶；同时，该DNA酶对H2O2-ABTS2-的反应具有催化作用。基于此，本章建立了一种选择性好的可视化传感器用于转基因的检测。第三章中，2：2裂分模式的探针在目标DNA存在时与hemin形成的DNA酶可催化H2DCFDA-H2O2的反应，从而增强体系的荧光强度。由此建立了一种选择性好、灵敏度较高、无需标记的转基因荧光传感器。第四章中，我们同样选择了灵敏度较高的2：2模式的探针用于转基因的检测。当目标DNA存在时，其与hemin形成的DNA酶对luminol-H2O2反应有着强的催化作用从而增强体系的发光强度。基于此，本章提出了一种灵敏的化学发光传感器用于转基因的检测。最后对本论文的工作进行了总结，并对今后的研究工作提出了自己的看法。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 转基因作物概述
• 1.1.1 转基因的概念
• 1.1.2 转基因研究历史及其现状
• 1.1.3 中国转基因作物的发展状况
• 1.1.4 转基因作物的特点及所含基因
• 1.1.4.1 转基因作物的特点
• 1.1.4.2 商品化转基因所含基因
• 1.1.5 转基因的安全性问题
• 1.1.6 各国政府对转基因作物及产品的管理要求
• 1.1.7 转基因作物的检测技术
• 1.1.7.1 特定序列的检测技术
• 1.1.7.2 蛋白质的检测技术
• 1.2 G-四链体结构的研究进展
• 1.2.1 G-四链体
• 1.2.2 G-四链体结构的拓扑布局
• 1.2.3 G-四链体拓扑结构的表征
• 1.2.3.1 非变性凝胶电泳法
• 1.2.3.2 紫外光谱
• 1.2.3.3 圆二色谱（CD）
• 1.2.4 G-四链体与 hemin 的结合及其应用
• 第二章 基于 G-四链体 DNA 酶的转基因食品的可视化传感器研究
• 摘要
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 核苷酸序列
• 2.2.1.1 目标 DNA
• 2.2.1.2 对照基因
• 2.2.1.3 探针的设计
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 化学试剂
• 2.2.4 实验步骤
• 2.2.4.1 DNA 酶的组装
• 2.2.4.2 颜色变化的观察与紫外吸收的测量
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 探针的选择
• 2.3.2 DNA-T 的检测
• 2.3.3 条件优化
• 2.3.3.1 hemin 的浓度
• 2.3.3.2 hemin 与 G-四链体的培育时间
• 2.3.3.3 probe 2 与 DNA-T 的培育时间
• 2.3.4 G-四链体构象的表征
• 2.3.5 DNA-T 的线性范围
• 2.3.6 干扰实验
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于 G-四链体 DNA 酶的转基因食品荧光传感器研究
• 摘要
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 DNA 序列
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 化学试剂
• 3.2.4 实验步骤
• 3.2.4.1 DNA 酶的组装
• 3.2.4.2 荧光信号的测量
• 3.2.4.3 计算
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 条件优化
• 3.3.1.1 缓冲 pH
• 3.3.1.2 K+的浓度
• 3.3.1.3 hemin 的浓度
• 3.3.2 DNA-T 的定性分析
• 3.3.3 DNA-T 的定量分析
• 3.3.4 工作原理
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 G-四链体酶的转基因食品化学发光传感器的研究
• 摘要
• 4.1 引言
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 化学试剂
• 4.1.3 实验步骤
• 4.1.3.1 探针的设计
• 4.1.3.2 DNA 酶的组装
• 4.1.3.3 化学发光的测量
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 探针类型的优化
• 4.2.2 实验条件的优化
• 4.2.2.1 缓冲液 pH 的选择
• 4.2.2.2 血晶素浓度的选择
• 4.2.2.3 探针与 DNA-T 培育时间的选择
• 4.2.2.4 G-四链体/血晶素培育时间的优化
• 4.2.3 转基因的定性检测
• 4.2.4 转基因的定量分析
• 4.2.5 工作原理
• 4.3 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历和在读期间发表的学术论文