基于DNA自组装技术的microRNA传感新方法研究
[Abstract]:Micro RNAs (mi RNAs) are involved in a series of important processes of cell growth, including cell proliferation, differentiation, apoptosis and death. Misexpression of MI RNAs will lead to excessive cell growth, proliferation and differentiation, leading to the occurrence and development of tumors. Therefore, mi RNAs are a potential new type of tumor markers and potential therapeutic targets. The existing methods for detecting microRNA include RT-PCR, microarray chip and Northern blot. Although these methods have some advantages, they also have some disadvantages, such as complicated operation, time-consuming, laborious and low sensitivity, which will greatly affect their clinical practicability. Rapid and sensitive detection of MI RNAs is of great value in elucidating the mechanism of tumorigenesis and development, searching for new tumor markers, early diagnosis and treatment of tumors, and searching for new therapeutic targets for tumors. It is helpful to realize the application of MI RNAs markers in clinical diagnosis and treatment of tumors. Based on functional nucleic acids, DNA self-assembly and isothermal amplification techniques, two novel, simple and fast methods for detecting mi RNAs are proposed, which provide a potential platform for early diagnosis and treatment of tumor markers. This study mainly includes the following two parts: 1. Nucleic acid messenger A fast, label-free colorimetric sensor for high sensitivity and high specificity detection of MI RNA was constructed. The sensor consists of four components, namely, trigg. Er template, C-rich DNA modified MB, dumbbell-shaped ring template, shearing enzyme and polymerase. Target mi RNA initiates chain substitution polymerization, releases roller template primers to initiate toehold-based ring-rolling amplification reaction, thereby amplifying a large number of G-rich DNA (GDNA) sequences; GDNA sequence combines with hemin to form DNA zyme catalyzed ABTS2-and H2O2 for colorimetric inversion. The detection limit of this method is as low as 10 a M, and the detection linear range is 10 a M~1 n M. This method can be well applied to the detection of real samples. Force tool. 2. Design of novel DNA nanotweezers and simultaneous chemiluminescence detection of multi-component microRNAs. A novel DNA nanotweezers based on target-induced nanostructure changes were constructed. By combining catalytic stem-ring self-assembly (CHA) and ortho-contact formation of horseradish peroxidase mimetic enzyme (DNA zyme), the AND logic gate operation was realized. In this study, DNA nanotweezers based on DX (DNA double crossover, DX) module consisted of signal input and signal output structures, and DNA double helix containing bow-shaped structure between two arms was used as the recognition domain of signal input for simultaneous specific screening of two different target substances. Using the CHA signal amplification strategy, a small amount of target material input can be targeted to induce a large number of DNA nanotweezers to turn to the closed state. In the presence of hemin, the splitting rich G sequences at the ends of the tweezers arm form a large number of DNA zymes under the action of adjacent touch, thus generating amplified sensing output signals. The novel DNA nanotweezers were successfully constructed by inducing and controlling the switch of DNA nanotweezers through the logic gate of AND. The mechanism was characterized by polyacrylamide electrophoresis (PAGE) and surface plasmon resonance (SPR). The biosensor system was constructed with a good linear relationship between the output chemiluminescence signal and the input mi RNA. The biosensor can be used for the detection and analysis of MI RNA in complex biological samples. A simple and reusable biosensor platform is constructed. The biosensor platform can be used for the construction of logic gates and the detection of MI RNA with high sensitivity and specificity without enzyme.
【学位授予单位】:重庆医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R730;TP212.3
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,本文编号:2185462
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