核酸催化反应调控及应用研究

发布时间：2021-11-02 07:47

　　长期以来,核酸通常被认为仅仅是生命体遗传信息的载体。在1994年,研究者证明非天然DNA酶具有催化活性。随着深入的研究,越来越多具有催化作用的核酸被发现。它们能够催化各种类型的反应,主要包括DNA酶催化裂解RNA或DNA、DNA自催化脱嘌呤、DNA磷酸化、DNA催化连接DNA、DNA催化卟啉金属化、DNA催化Diels-Alder反应。在生理过程中,核酸催化作用和生命体的健康息息相关。核酸催化不仅使DNA结构具有多样性,并且可能诱发基因突变和进化。催化作用的核酸具有易修饰、价格低、稳定性高、特异性强等优点,因此在生物传感器领域得到了广泛应用。本文中,我们主要针对核酸催化反应中的DNA自催化脱嘌呤和Cu²⁺依赖性DNA酶催化裂解进行了调控和研究。主要研究内容如下:1.特异性位点的自催化DNA脱嘌呤的荧光检测脱嘌呤通过嘌呤-脱氧核糖糖苷键的水解而发生,并引起核酸损伤。尤其是,可以自催化脱嘌呤（SCD）的DNA序列会在复制、分离、纯化和存储DNA样品方面造成很大的不确定性。因此,迫切需要开发一种用于快速检测SCD事件的方法。在本文中,证明了使用便捷的荧光方法来追踪位点特... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脱嘌呤DNA加合物的形成和脱嘌呤位点的产生

第一章绪论4图1.2DNA自催化特异性位点脱嘌呤的催化中间体的茎环结构示意图。Fig.1.2Schematicdiagramsofthestem-loopstructureofthecatalyticintermediatesforDNAsite-specificself-catalyzeddepurination.除了单链DNA以外，双链DNA中通过挤出十字形也能出现茎环。但从双链DNA中挤出十字形在热力学上是不利的，因此这种结构是短暂存在的。但是在超螺旋DNA中，当闭合的环状DNA片段的超螺旋密度超过某个临界水平时，相对稳定的十字形可以挤出。这种十字形挤压已经在DNA质粒中得到广泛研究，最近也在基因组DNA中也得到了证实。事实上，原子力显微镜已经在人类11号染色体的序列中直接观察到十字形挤压[34]，并且同样的十字形形成序列被证明是染色体重排的来源[35-37]，而挤出形成的相对稳定的二级结构对转录也显示出促进作用[38-40]。2011年，Amosova等人报道了使用pH5的缓冲条件来加速超螺旋质粒中的自催化脱嘌呤（图1.3）[41]。如果自催化脱嘌呤发生在一个十字形环中（另一个具有互补序列的环不能自脱嘌呤），那所得的脱嘌呤位点可以转化为链断裂，导致模板缩短，从而截短引物延伸或聚合酶链反应扩增产物。因此，所呈现的结果能够明确地将一些截短的引物延伸产物归因于这种在酸性诱发的位点缺失导致链断裂。同样重要的是，发现在这种挤出的十字形中自催化脱嘌呤的速率与单链茎环结构中的速率相似。目前的研究表明，超螺旋质粒中可以发生G残基的自催化脱嘌呤作用，这是以前DNA体外反应更接近于其在体内的直接证明[42]。

图1.3双链DNA的十字形挤压


本文编号：3471627