DNA,又稱脫氧核糖核酸,是一種重要的生命基礎(chǔ)分子,廣泛存在于大多數(shù)植物,動物細(xì)胞,微生物和生物體內(nèi)。DNA堿基不同的排序組成不同的遺傳指令,以引導(dǎo)生物遺傳、生物發(fā)育與生命機能運作。隨著科學(xué)研究的發(fā)展,DNA的作用和功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們最初發(fā)現(xiàn)這種遺傳物質(zhì)時的認(rèn)識。由于DNA具有特異性識別能力、可預(yù)測性、可程序化和結(jié)構(gòu)多態(tài)性等優(yōu)點,被視為最有潛力的材料之一,廣泛應(yīng)用于特定目標(biāo)的識別、復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)和DNA分子機器的構(gòu)建、數(shù)據(jù)存儲、邏輯運算等。本論文利用DNA G-四鏈體作為主要的工作單元,構(gòu)筑傳感界面,改變熒光染料所處的微環(huán)境,探究其與其它發(fā)光物質(zhì)如染料和銀納米簇等之間信號傳導(dǎo)機制,并基于以上新發(fā)現(xiàn)構(gòu)建一系列傳感器和執(zhí)行一系列邏輯運算功能。具體內(nèi)容如下:1.我們通過層層組裝的策略構(gòu)筑傳感表面,利用G-四鏈體（G4）形成過程中的結(jié)構(gòu)變化實現(xiàn)Pb2+傳感。以聚乙烯亞胺和聚胸腺核酸作為中介將富含鳥嘌呤的核苷酸連接在雙偏振極化干涉儀（DPI）芯片表面,從而構(gòu)筑傳感界面;再利用鉛離子與富含鳥嘌呤的DNA的特異性結(jié)合,引發(fā)DNA鏈的構(gòu)象由單鏈變?yōu)樗逆滙w;DPI可實時記錄這一構(gòu)象變化過程,從而構(gòu)建了一個... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１．脫氧核糖核昔酸（Ａ）與四種堿基（Ｂ）的結(jié)構(gòu)

１．１．２．１單鏈結(jié)構(gòu)??多個核苷酸單元首尾通過磷酸二酯鍵相連形成的無分支多聚體就是單鏈結(jié)??構(gòu)，如圖１－２。磷酸二酯鍵連接相鄰兩個核苷酸的五碳糖的３’－輕基酯化和５’－羥??基酯化位點。磷酸二酯鍵和戊糖不斷重復(fù)相連構(gòu)成了?ＤＮＡ的磷酸骨架，同時磷??酸二酯鍵的形成使ＤＮＡ具有方向性。整條ＤＮＡ鏈中，露出磷酸基團的一端被??稱為ＤＮＡ的５’端，而另一端游離出五碳糖上羥基的一端被稱為３’端。ＤＮＡ兩??端的基團也是實現(xiàn)ＤＮＡ功能化的關(guān)鍵。除了規(guī)律排列的磷酸骨架，堿基無序且??多樣的組合使得ＤＮＡ能夠儲存豐富的遺傳信息，指導(dǎo)ＲＮＡ轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合??成。??ＮＭ２??〇６。??０＝１?〇—｜?ｐ??１?Ｍ??Ａ??〇?＿＿＿?ｉ?＾??０?Ｈ??ｏ＝ｐ—〇－??１??ｏ??圖１－２．?ＤＮＡ單鏈結(jié)

基位于內(nèi)側(cè)，通過氫鍵相結(jié)合。中軸線與堿基平面垂直，與糖環(huán)平面平行；（３）??雙鏈間遵循堿基互補配對的原則。Ａ和Ｔ互補配對，形成兩個氫鍵，Ｃ和Ｇ互??補配對，形成三個氫鍵（圖１－３）；?（４）順長軸方向兩個相鄰核苷酸之間的距離為??０．３４?ｎｍ，沿中心軸方向，每１０個核苷酸可以轉(zhuǎn)一周，因此雙鏈螺旋的螺距為３．４??ｎｍ；?（５）兩條鏈配對偏向一側(cè)，在空間上形成大溝和小溝；（６）?ＤＮＡ雙螺旋穩(wěn)??定的結(jié)構(gòu)需要兩條鏈間互補堿基的氫鍵和堿基平面間的堆積力維系［１］。??�！�、。．Ｈ?Ｈ?＼ｈ??圖１－３．?ＤＮＡ雙鏈結(jié)構(gòu)平面示意圖。??１．１．２．３?Ｔｒｉｐｌｅｘ?ＤＮＡ?結(jié)構(gòu)??Ｔｒｉｐｌｅｘ?ＤＮＡ是ＤＮＡ在雙鏈基礎(chǔ)上借助第三條ＤＮＡ鏈形成的一種超分子??ＤＮＡ組裝體［２］。第三條ＤＮＡ的堿基與Ｗａｓｔｏｎ－Ｃｒｉｃｋ雙鏈大溝槽中的堿基對通過??氫鍵相互作用組裝成Ｔｒｉｐｌｅｘ?ＤＮＡ。其基本結(jié)構(gòu)單位為三堿基體系，三堿基體系??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鉛離子誘導(dǎo)PS2.M構(gòu)象改變特性及其氡非標(biāo)記比色傳感檢測新方法[J]. 劉紅文,季穎,宋春麗,田剛,李詩雅,楊桂英,呂昌銀.  分析化學(xué). 2018(05)
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[5]基于石墨烯信號放大策略的膽固醇分子印跡電化學(xué)傳感器研究[J]. 白慧萍,王春瓊,曹秋娥.  分析化學(xué). 2017(10)
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[7]基于寡核苷酸鏈的汞離子熒光生物傳感器[J]. 劉晨光,王久軍,張興平,楊華林.  分析化學(xué). 2017(02)
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