新型分子信标的合成及其性能研究

新型分子信标的合成及其性能研究

论文摘要

上世纪80年代,基于经典的固相合成技术演化而来的DNA自动合成仪的诞生,突破了DNA化学合成的瓶颈,使得人们可以相当自由地设计各种类型的核酸分子探针,广泛地应用于生物学、医学等领域。但在后基因组学和蛋白质组学时代,人们不断对核酸分子探针在灵敏度、稳定性、分子识别与信号转换方式等多方面提出更高的要求,以发展新的分子生物学研究方法,这使得核酸分子探针的设计合成显得更为重要。本论文通过搭建核酸合成平台,开展了新型分子信标核酸分子探针的合成与性能研究,主要包括了以下三个方面的工作:(1)核酸合成平台的搭建基于DNA合成仪和液相色谱技术,合成纯化了普通DNA引物(cDNA)、常规分子信标(DNA-MB)以及超淬灭分子信标(SQ-MB),利用基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对纯化产物进行了分析,结果表明所得到的纯化产物均为目标分子。与cDNA杂交的结果表明,超淬灭分子信标的信背比达到40倍,比常规分子信标高出4倍。说明我们已经掌握了普通DNA引物以及染料标记的DNA探针的合成与纯化技术。(2)锁核酸分子信标的合成与性能考察为了实现活细胞内mRNA的监测,需要杂交速度快、灵敏度高、抗酶切能力强、选择性好的核酸分子探针。我们合成了一种茎部具有三对配对碱基的锁核酸分子信标(LNA-MB),其与cDNA杂交反应速度快,5分钟即可达到平衡。与常规分子信标相比,该锁核酸分子信标抗酶切能力显著增强,热稳定性有了明显提高。(3)锁核酸分子信标与共臂cDNA杂交性能的考察有研究工作表明分子信标与共臂cDNA(shared-stem cDNA)杂交能够提高其灵敏度。因此我们考察了锁核酸分子信标与共臂cDNA的杂交性能。结果表明:与cDNA相比,共臂cDNA与锁核酸分子信标杂交的灵敏度更高,信背比达到200倍,线性范围为20 pmol·L-1– 20 nmol·L-1,检测限为9.8 pmol·L-1,且具有较好的选择性,杂交反应前20 s内的荧光初速度是错配DNA的5倍。该锁核酸分子信标所具有的高灵敏、高稳定性能有望实现对活细胞mRNA的高灵敏检测。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 DNA 化学合成原理
  • 1.1.1 DNA 的结构和化学性质对合成的影响
  • 1.1.2 DNA 合成固相支持物
  • 1.1.3 DNA 固相合成循环
  • 1.1.4 合成后处理
  • 1.2 DNA 纯化方法
  • 1.2.1 寡核苷酸纯化柱芯
  • 1.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 1.2.3 高效毛细管电泳
  • 1.2.4 高效液相色谱法
  • 1.3 分子信标核酸探针的研究概况
  • 1.3.1 核酸分子探针研究进展
  • 1.3.2 分子信标核酸探针的原理与应用
  • 1.3.3 分子信标核酸探针面临的挑战与发展趋势
  • 1.4 本文拟开展的工作
  • 第2章 核酸合成平台的搭建
  • 2.1 前言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 试剂和仪器
  • 2.2.2 实验方法
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 cDNA 的合成纯化与质谱表征
  • 2.3.2 常规分子信标的合成纯化与质谱表征
  • 2.3.3 超淬灭分子信标的合成纯化与质谱表征
  • 2.3.4 常规分子信标、超淬灭分子信标与cDNA 杂交性能考察
  • 2.4 小结
  • 第3章 锁核酸分子信标的合成与性能考察
  • 3.1 前言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 试剂和仪器
  • 3.2.2 实验方法
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 分子信标与cDNA 杂交最优化条件的确定
  • 3.3.2 锁核酸分子信标与cDNA 杂交反应速度考察
  • 3.3.3 分子信标的抗酶切性能考察
  • 3.3.4 分子信标选择性的考察
  • 3.4 小结
  • 第4章 锁核酸分子信标与共臂cDNA 杂交性能考察
  • 4.1 前言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 试剂与仪器
  • 4.2.2 实验方法
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 p53 锁核酸分子信标杂交最佳反应条件的的确立
  • 4.3.2 p53 锁核酸分子信标的灵敏度、选择性考察结果
  • 4.3.3 p53 锁核酸分子信标的抗酶切性能
  • 4.3.4 p53 锁核酸分子信标与共臂cDNA 的杂交性能
  • 4.4 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    新型分子信标的合成及其性能研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢