核酸催化反應(yīng)調(diào)控及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 07:47
長(zhǎng)期以來(lái),核酸通常被認(rèn)為僅僅是生命體遺傳信息的載體。在1994年,研究者證明非天然DNA酶具有催化活性。隨著深入的研究,越來(lái)越多具有催化作用的核酸被發(fā)現(xiàn)。它們能夠催化各種類型的反應(yīng),主要包括DNA酶催化裂解RNA或DNA、DNA自催化脫嘌呤、DNA磷酸化、DNA催化連接DNA、DNA催化卟啉金屬化、DNA催化Diels-Alder反應(yīng)。在生理過(guò)程中,核酸催化作用和生命體的健康息息相關(guān)。核酸催化不僅使DNA結(jié)構(gòu)具有多樣性,并且可能誘發(fā)基因突變和進(jìn)化。催化作用的核酸具有易修飾、價(jià)格低、穩(wěn)定性高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此在生物傳感器領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文中,我們主要針對(duì)核酸催化反應(yīng)中的DNA自催化脫嘌呤和Cu2+依賴性DNA酶催化裂解進(jìn)行了調(diào)控和研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.特異性位點(diǎn)的自催化DNA脫嘌呤的熒光檢測(cè)脫嘌呤通過(guò)嘌呤-脫氧核糖糖苷鍵的水解而發(fā)生,并引起核酸損傷。尤其是,可以自催化脫嘌呤(SCD)的DNA序列會(huì)在復(fù)制、分離、純化和存儲(chǔ)DNA樣品方面造成很大的不確定性。因此,迫切需要開發(fā)一種用于快速檢測(cè)SCD事件的方法。在本文中,證明了使用便捷的熒光方法來(lái)追蹤位點(diǎn)特...
【文章來(lái)源】:浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
脫嘌呤DNA加合物的形成和脫嘌呤位點(diǎn)的產(chǎn)生
第一章緒論4圖1.2DNA自催化特異性位點(diǎn)脫嘌呤的催化中間體的莖環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。Fig.1.2Schematicdiagramsofthestem-loopstructureofthecatalyticintermediatesforDNAsite-specificself-catalyzeddepurination.除了單鏈DNA以外,雙鏈DNA中通過(guò)擠出十字形也能出現(xiàn)莖環(huán)。但從雙鏈DNA中擠出十字形在熱力學(xué)上是不利的,因此這種結(jié)構(gòu)是短暫存在的。但是在超螺旋DNA中,當(dāng)閉合的環(huán)狀DNA片段的超螺旋密度超過(guò)某個(gè)臨界水平時(shí),相對(duì)穩(wěn)定的十字形可以擠出。這種十字形擠壓已經(jīng)在DNA質(zhì)粒中得到廣泛研究,最近也在基因組DNA中也得到了證實(shí)。事實(shí)上,原子力顯微鏡已經(jīng)在人類11號(hào)染色體的序列中直接觀察到十字形擠壓[34],并且同樣的十字形形成序列被證明是染色體重排的來(lái)源[35-37],而擠出形成的相對(duì)穩(wěn)定的二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)錄也顯示出促進(jìn)作用[38-40]。2011年,Amosova等人報(bào)道了使用pH5的緩沖條件來(lái)加速超螺旋質(zhì)粒中的自催化脫嘌呤(圖1.3)[41]。如果自催化脫嘌呤發(fā)生在一個(gè)十字形環(huán)中(另一個(gè)具有互補(bǔ)序列的環(huán)不能自脫嘌呤),那所得的脫嘌呤位點(diǎn)可以轉(zhuǎn)化為鏈斷裂,導(dǎo)致模板縮短,從而截短引物延伸或聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增產(chǎn)物。因此,所呈現(xiàn)的結(jié)果能夠明確地將一些截短的引物延伸產(chǎn)物歸因于這種在酸性誘發(fā)的位點(diǎn)缺失導(dǎo)致鏈斷裂。同樣重要的是,發(fā)現(xiàn)在這種擠出的十字形中自催化脫嘌呤的速率與單鏈莖環(huán)結(jié)構(gòu)中的速率相似。目前的研究表明,超螺旋質(zhì)粒中可以發(fā)生G殘基的自催化脫嘌呤作用,這是以前DNA體外反應(yīng)更接近于其在體內(nèi)的直接證明[42]。
圖1.3雙鏈DNA的十字形擠壓
本文編號(hào):3471627
【文章來(lái)源】:浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
脫嘌呤DNA加合物的形成和脫嘌呤位點(diǎn)的產(chǎn)生
第一章緒論4圖1.2DNA自催化特異性位點(diǎn)脫嘌呤的催化中間體的莖環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。Fig.1.2Schematicdiagramsofthestem-loopstructureofthecatalyticintermediatesforDNAsite-specificself-catalyzeddepurination.除了單鏈DNA以外,雙鏈DNA中通過(guò)擠出十字形也能出現(xiàn)莖環(huán)。但從雙鏈DNA中擠出十字形在熱力學(xué)上是不利的,因此這種結(jié)構(gòu)是短暫存在的。但是在超螺旋DNA中,當(dāng)閉合的環(huán)狀DNA片段的超螺旋密度超過(guò)某個(gè)臨界水平時(shí),相對(duì)穩(wěn)定的十字形可以擠出。這種十字形擠壓已經(jīng)在DNA質(zhì)粒中得到廣泛研究,最近也在基因組DNA中也得到了證實(shí)。事實(shí)上,原子力顯微鏡已經(jīng)在人類11號(hào)染色體的序列中直接觀察到十字形擠壓[34],并且同樣的十字形形成序列被證明是染色體重排的來(lái)源[35-37],而擠出形成的相對(duì)穩(wěn)定的二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)錄也顯示出促進(jìn)作用[38-40]。2011年,Amosova等人報(bào)道了使用pH5的緩沖條件來(lái)加速超螺旋質(zhì)粒中的自催化脫嘌呤(圖1.3)[41]。如果自催化脫嘌呤發(fā)生在一個(gè)十字形環(huán)中(另一個(gè)具有互補(bǔ)序列的環(huán)不能自脫嘌呤),那所得的脫嘌呤位點(diǎn)可以轉(zhuǎn)化為鏈斷裂,導(dǎo)致模板縮短,從而截短引物延伸或聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增產(chǎn)物。因此,所呈現(xiàn)的結(jié)果能夠明確地將一些截短的引物延伸產(chǎn)物歸因于這種在酸性誘發(fā)的位點(diǎn)缺失導(dǎo)致鏈斷裂。同樣重要的是,發(fā)現(xiàn)在這種擠出的十字形中自催化脫嘌呤的速率與單鏈莖環(huán)結(jié)構(gòu)中的速率相似。目前的研究表明,超螺旋質(zhì)粒中可以發(fā)生G殘基的自催化脫嘌呤作用,這是以前DNA體外反應(yīng)更接近于其在體內(nèi)的直接證明[42]。
圖1.3雙鏈DNA的十字形擠壓
本文編號(hào):3471627
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