從古至今,惡性腫瘤疾病對(duì)人類(lèi)生命健康的威脅甚為嚴(yán)重。K-ras基因作為腫瘤原癌基因,是維持生物機(jī)體正常生命活動(dòng)所必需的基因,其在細(xì)胞內(nèi)的異常表達(dá)會(huì)引發(fā)肺癌,胰腺癌及結(jié)直腸癌等多種癌癥。急性淋巴細(xì)胞白血病是屬于人體血液系統(tǒng)的腫瘤疾病,前期發(fā)病不明顯,后期致死率高。在美國(guó),每年約有3000至4000人被診斷出患有急性淋巴細(xì)胞白血病,其中三分之二是2到5歲的兒童。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)工作者們逐漸發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤的形成是基于分子水平的事件,是遺傳信息的改變所造成的。所以從核酸分子水平研究惡性腫瘤疾病的發(fā)病機(jī)理,并對(duì)其進(jìn)行早期的檢測(cè)和篩查極為重要。在本工作中,我們成功開(kāi)發(fā)了三種基于新型探針的新穎DNA生物傳感器用于檢測(cè)惡性腫瘤的核酸生物標(biāo)志物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的DNA生物傳感器在基因檢測(cè)方面顯示出了巨大的潛力,并在實(shí)際檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。首先,基于一種新穎的回文分子信標(biāo)（PMB）,結(jié)合聚合酶介導(dǎo)目標(biāo)循環(huán)的信號(hào)放大技術(shù),構(gòu)建了一種高靈敏檢測(cè)K-ras基因的生物傳感器。該傳感方案中的PMB可以形成分子間二聚體,同時(shí)可以在聚合酶的存在下,使分子信標(biāo)探針能夠以自身為模板進(jìn)行延伸。并將目標(biāo)基... 

【文章來(lái)源】：江西師范大學(xué)江西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（A）分子信標(biāo)的結(jié)構(gòu)圖；（B）分子信標(biāo)的工作原理[8]

多酶輔助信號(hào)放大的核酸傳感器設(shè)計(jì)及腫瘤標(biāo)記物高靈敏檢測(cè)3圖1-3基于AuNPs修飾的切口分子信標(biāo)用于細(xì)胞內(nèi)端粒酶的原位成像檢測(cè)[16]1.1.2核酸酶探針核酸酶探針是一類(lèi)具有類(lèi)似于蛋白質(zhì)酶催化活性的核酸序列，在1981年被Cech等人發(fā)現(xiàn)[17]。核酸酶探針的發(fā)現(xiàn)，打破了一直以來(lái)認(rèn)為的酶都是蛋白質(zhì)的固有想法。特定的核酸酶序列能夠剪切識(shí)別特定的DNA或者RNA片段。核酸酶探針可以在體外進(jìn)行合成、篩選，基于這一特性，其被廣泛地應(yīng)用在識(shí)別各種生物分析物的研究中[18]。核酸酶探針根據(jù)組成成分不同分為兩種：一種是由具有催化活性的RNA分子構(gòu)成；另一種則是由具有催化活性的DNA分子構(gòu)成，稱(chēng)為脫氧核酶(DNAzyme)。脫氧核酶的催化過(guò)程需要有輔助因子的存在。能夠參與催化過(guò)程的輔助因子有金屬離子、中性分子以及細(xì)菌等。而在實(shí)際應(yīng)用中比較常見(jiàn)的一類(lèi)輔助因子是金屬離子，其能夠促使脫氧核酶序列形成特定的空間結(jié)構(gòu)，使脫氧核酶的催化活性得以保持�；诖颂匦�，開(kāi)發(fā)了多種核酸酶探針用于金屬離子的檢測(cè)[19-23]。Lu[24]課題組報(bào)道了一種基于高度Na+依賴(lài)的DNAzyme檢測(cè)傳感器（圖1-4B）。該DNAzyme傳感器中的DNAzyme結(jié)構(gòu)具有高度的檢測(cè)特異性，同時(shí)該傳感器還實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞內(nèi)Na+的檢測(cè)和成像。此外，也可利用依賴(lài)金屬離子的DNAzyme結(jié)構(gòu)，構(gòu)建檢測(cè)特定基因序列的傳感器。Willner[25]課題組報(bào)道了一種基于目標(biāo)基因引發(fā)的雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（HCR）產(chǎn)生大量依賴(lài)Mg2+誘導(dǎo)的DNAzyme納米線用于致癌基因BRCA1的檢測(cè)（圖1-4A）。

碩士學(xué)位論文4圖1-4（A）基于自組裝的DNAzyme納米線檢測(cè)致癌基因BRCA1[25]；（B）Na+依賴(lài)的DNAzyme熒光傳感系統(tǒng)[24]1.1.3核酸適配體核酸適配體是一種能夠特異性識(shí)別目標(biāo)分子的單鏈核酸序列，其識(shí)別靶標(biāo)分子的能力與抗體類(lèi)似[26,27]。核酸適配體通常是利用指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)(SELEX，systematicevolutionofligandsbyexponentialenrichment)，通過(guò)體外篩選技術(shù)，從核酸分子文庫(kù)中得到的寡核苷酸片段[28,29]。核酸適配體的目標(biāo)分子類(lèi)型廣泛，包括有蛋白質(zhì)、小分子、病毒、金屬離子和細(xì)胞等等。由于核酸適配體靶標(biāo)范圍的廣泛性，以及具有的穩(wěn)定性好、易于合成和結(jié)構(gòu)多樣化的多種優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)普遍用于腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)、細(xì)胞成像、環(huán)境污染物的測(cè)定以及重金屬離子的檢測(cè)等方面。Kato課題組[30]開(kāi)發(fā)了一種能夠同時(shí)結(jié)合分析物和Dapoxyl熒光團(tuán)的核酸適配體，用于無(wú)標(biāo)記檢測(cè)分析物。適體在與分析物結(jié)合后會(huì)激活具有高度環(huán)境敏感的熒光團(tuán)Dapoxyl染料的熒光，使其熒光強(qiáng)度增加700倍以上，實(shí)現(xiàn)分析物的靈敏檢測(cè)（圖1-5A）。Li[31]等人設(shè)計(jì)了一種基于適體的微流控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠快速同時(shí)檢測(cè)糖化血紅蛋白和總血紅蛋白兩種物質(zhì)。在其系統(tǒng)中，采用雙適配體探針，實(shí)現(xiàn)對(duì)糖尿病標(biāo)志物的快速精準(zhǔn)診斷。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原癌基因與抑癌基因?qū)ψ訉m頸癌發(fā)生發(fā)展的影響[J]. 陳琴,黃守國(guó).  海南醫(yī)學(xué). 2018(14)
[2]358例肺癌患者K-ras基因的突變分析[J]. 盧麗琴,李綱.  國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2016(03)



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