基于功能性核酸识别的荧光各向异性分析方法与应用

荧光各向异性方法又称荧光偏振法,基于相互作用的分子结合前后发射光退偏振的不同而实现对相互作用的研究或对目标物的检测。20世纪50年代Gregorio Weber用荧光各向异性法研究了氮磺酰氯与牛血清白蛋白和卵清白蛋白的作用,开启了该方法在生物化学研究中应用的先河。而20世纪90年代开始的功能性核酸(FNAs,包括核酸适配体和核酸酶等)的发现与合成,使基于功能性核酸的传感得到了广泛的应用。核酸适配体能够特异性识别目标分子,基于核酸识别的荧光各向异性分析方法具有高选择性、高灵敏度、高通量等优势,在研究蛋白质、核酸和小分子的相互作用中起到重要作用,然而如何提高结合前后的荧光各向异性信号变化,尤其是小分子识别前后,在基于功能性核酸识别的分析方法发展中是一个挑战。介绍了基于功能性核酸识别的荧光各向异性的方法应用于检测蛋白质、核酸及其他在生命活动中起重要作用的小分子的基本原理及设计理念。

基于G-四链体模板的银纳米簇共振能量转移比率检测miRNA

以DNA为模板合成的荧光银纳米簇(DNA-Ag NC)是一类性能优秀的发光探针,已被广泛应用于传感与成像领域.目前大多数定量方法都是基于目标物结合带来的直接的银纳米簇发光强度的变化,因此,分析方法的重现性将不可避免地受实验场地或测定条件变化的影响.本工作中,采用以G-四链体为模板的银纳米簇(GQ-AgNC)与菁染料Cyanine5(Cy5)为能量供-受体对,发展了基于荧光共振能量转移(FRET)机理的mi RNA比率测定方法.其中,Cy5标签具有通用性,简化了实际应用中的实验设计,降低了试剂成本.针对mi RNA let-7a的方法,检测动态范围为12~300nmol/L,检测限为6.9 nmol/L,且可以将let-7a与let-7家族中的其他mi RNA区分.HepG2细胞的总RNA提取物加标回收结果表明该方法具有应用于临床样本测试的潜力.本研究工作拓展了DNA-Ag NC的应用,并有助于加深在FRET设计中以DNA-Ag NC为供体进行分析应用的进一步理解.