基于末端保护分析的比色生物传感技术的研究

论文摘要

蛋白质是一类重要的生物大分子,它是生命活动的物质基础,也是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。蛋白质结构与功能关系的研究,不仅可以从分子水平上解释生命现象的化学本质,而且能促进生物学、医学等学科的发展。生物传感器作为一种新的生物分析方法,具有选择性好、灵敏度高、稳定性强、成本低廉且能在复杂的体系中进行在线连续监测等优点,被广泛用于生物、医学、环境科学、食品等领域。本研究论文基于末端保护分析方法,针对生物体内一些重要酶的活性检测和生物小分子与其结合蛋白之间的相互作用研究发展了几种新型生物传感技术。1.建立了一种基于末端保护分析介导纳米金团聚的生物传感技术,用于人DNA甲基化转移酶（Dnmt 1）和DNA糖基化酶（hOGG 1）活性的检测。Dnmt 1或hOGG 1与纳米金标记的DNA底物链结合形成的共价复合物可以有效的保护DNA链不被Exo I和Exo III酶切降解,保存下来的单分散纳米金通过对其特征等离子共振吸收峰强度的检测,从而对Dnmt 1和hOGG 1活性进行定量,该方法用于检测Dnmt 1和hOGG 1活性具有方便、快速、灵敏度高、可视化等优点。2.基于末端保护分析发展的比色和荧光检测技术用于研究叶酸与其结合蛋白之间的相互作用,以及对叶酸结合蛋白进行定量分析。通过叶酸与其结合蛋白之间的特异性结合,将叶酸结合蛋白共价结合到修饰叶酸的DNA链上,形成的复合物能够有效的保护DNA链不被Exo I酶切降解,通过血红素结合G-四股螺旋适配体催化氧化2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）显色和实时定量PCR检测保留下来的DNA链,从而对叶酸结合蛋白进行定量。比色分析具有特异性强、可视化等优点;实时定量PCR法具有操作简单、高灵敏度等优点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 生物传感器
• 1.1.1 生物传感器的工作原理
• 1.1.2 生物传感器的分类
• 1.1.3 生物传感器的应用
• 1.2 光化学传感器
• 1.2.1 光化学传感器的工作原理
• 1.2.2 光化学传感器的分类
• 1.2.3 光化学传感器的应用
• 1.3 纳米材料
• 1.3.1 纳米材料的分类
• 1.3.2 纳米材料的性质
• 1.3.3 纳米材料的制备方法
• 1.3.4 纳米金在生物传感器中的应用
• 1.4 适配体（Aptamer）
• 1.4.1 核酸Aptamer 的概述
• 1.4.2 核酸Aptamer 的体外筛选
• 1.4.3 核酸Aptamer 在分析化学中的应用
• 1.5 聚合酶链式反应（PCR）
• 1.5.1 PCR 技术的原理
• 1.5.2 PCR 的衍生技术
• 1.6 本研究工作的构思
• 第2章 末端保护分析介导纳米金团聚检测甲基化转移酶和糖基化酶的活性
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 金纳米颗粒的制备
• 2.2.3 聚合延伸含5-aza-dC 的DNA 链
• 2.2.4 DNA 链标记纳米金
• 2.2.5 酶活性检测
• 2.2.6 凝胶电泳分析
• 2.2.7 尺寸表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 酶活性检测的原理
• 2.3.2 Dnmt 1 活性检测的光谱分析
• 2.3.3 凝胶电泳分析
• 2.3.4 表征实验分析
• 2.3.5 工作曲线
• 2.3.6 hOGG 1 活性的光谱分析
• 2.3.7 凝胶电泳分析
• 2.3.8 工作曲线
• 2.4 小结
• 第3章 基于末端保护分析的光学检测技术研究小分子与其结合蛋白的相互作用
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 FA 标记氨基修饰的DNA 链
• 3.2.3 比色分析实验
• 3.2.4 实时定量PCR 反应（RT-QPCR）
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 比色分析检测叶酸结合蛋白
• 3.3.2 干扰实验
• 3.3.3 动力学曲线
• 3.3.4 工作曲线
• 3.3.5 RT-QPCR 检测叶酸结合蛋白
• 3.3.6 优化Exo I 的用量和酶切反应时间
• 3.3.7 熔链曲线分析
• 3.3.8 工作曲线
• 3.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A
• 致谢