本文關鍵詞：基于G-四鏈體及其熒光探針構建的UDG生物傳感器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：尿嘧啶DNA糖苷酶(Uracil DNA Glycosylase, UDG)是一種高度保守的修復蛋白,它通過移除DNA中錯誤出現的尿嘧啶堿基來防止DNA中的基因錯配或突變,保持基因的完整性。因此,對該酶的活性檢測有重要意義。但是傳統的UDG活性檢測方法繁瑣耗時,存在污染風險,因此急需開發(fā)新型的檢測手段,如核酸生物傳感器,實現對UDG的快速檢測。G-四鏈體DNA是一種富含鳥嘌呤(G)的核酸二級結構�；贕-四鏈體構建的熒光核酸生物傳感器在生化分析與診斷等領域有廣泛的應用。本論文,針對G-四鏈體二級結構的對稱性,設計合成了C1-,C2-,C3-對稱的芳香乙烯取代吡啶衍生物作為G-四鏈體熒光探針,并篩選出最優(yōu)熒光探針與G-四鏈體共同構建UDG生物傳感器。本論文主要內容及結果包括：1)設計合成新型熒光探針。針對G-四鏈體DNA的結構對稱性,設計了一系列C1-、 C2-、C3-對稱的芳香乙烯取代吡啶衍生物,并以簡單的合成步驟得到了三個系列C1-(單取代1個)、C2-(雙取代2個)、C3-(三取代2個)共5個有對稱規(guī)律的衍生物。2)評價與篩選最優(yōu)熒光探針。通過熒光滴定,PAGE實驗、CD光譜、紫外滴定、FRET熔點實驗等手段考察了衍生物對G-四鏈體的選擇性、最低檢測限及其相互作用模式。該衍生物在不同類型的核酸中優(yōu)先結合了G-四鏈體,更重要的是,取代基的數目、種類以及衍生物的對稱性對其與G-四鏈體的熒光響應的影響顯著。其中,雙吲哚基取代C2-對稱衍生物2a對G-四鏈體DNA有最佳的選擇性和靈敏度(K=2.17×105M-1, LOD= 33nM),并在細胞熒光成像實驗中顯示出優(yōu)良的性能。3)構建與評價UDG生物傳感器。傳感器中含有G-四鏈體DNA (ON1)和含尿嘧啶的DNA鏈(ON2)組成的雙鏈DNA, UDG酶作用于該雙鏈后,釋放出ON1,進而形成G-四鏈體,與2a特異性作用后產生顯著的熒光信號。該傳感器的檢測線性范圍：0.05-1.00 U/mL,檢測限：0.005 U/mL。此外,在胎牛血清樣品中的UDG回收率為75.05%-102.7%,并能應用于UDG抑制劑的篩選。
【關鍵詞】：尿嘧啶DNA糖苷化酶 生物傳感器 G-四鏈體 熒光探針
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstrate5-13
• 第一章 緒論13-31
• 1.1 尿嘧啶DNA糖苷酶簡介13-19
• 1.1.1 尿嘧啶DNA糖苷酶家族Ⅰ(UDG)16-17
• 1.1.2 UDG的功能17-18
• 1.1.3 UDG活性的測試18-19
• 1.2 基于核酸二級結構構建的酶檢測的生物傳感器19-24
• 1.2.1 生物傳感器19-20
• 1.2.2 光學生物傳感器20-21
• 1.2.3 核酸生物傳感器21
• 1.2.4 熒光核酸生物傳感器21-24
• 1.3 G-四鏈體/熒光探針構建的UDG生物傳感器24-29
• 1.3.1 G-四鏈體簡介24-25
• 1.3.2 小分子熒光探針與G-四鏈體DNA作用的研究方法25-28
• 1.3.3 G-四鏈體/熒光探針構建的UDG生物傳感器28-29
• 1.4 本論文的研究構想29-31
• 第二章 吡啶苯乙烯衍生物的設計合成及表征31-37
• 2.1 引言31
• 2.2 吡啶苯乙烯衍生物的設計思路31-32
• 2.3 苯乙烯取代吡啶衍生物的合成路線32-33
• 2.4 結果與討論33-34
• 2.5 實驗部分34-37
• 2.5.1 實驗試劑及儀器34
• 2.5.2 實驗步驟34-37
• 第三章 衍生物作為G-四鏈體DNA熒光探針的性能研究37-54
• 3.1 引言37-38
• 3.2 衍生物的光譜學性質研究38
• 3.3 G-四鏈體熒光探針的篩選38-44
• 3.3.1 衍生物對G-四鏈體DNA的熒光響應38-41
• 3.3.2 衍生物的熒光量子產率測試41-42
• 3.3.3 衍生物對telo21的結合常數的測試42-43
• 3.3.4 衍生物對telo21 DNA的檢出限的測試43-44
• 3.4 2a與G-四鏈體的相互作用及細胞成像44-48
• 3.4.1 2a對不同DNA結構的選擇性45
• 3.4.2 2a與G-四鏈體結合的CD光譜實驗45
• 3.4.3 2a對G-四鏈體的穩(wěn)定作用45-46
• 3.4.4 2a的PAGE染色實驗和細胞成像46-48
• 3.5 本章小結48-49
• 3.6 實驗部分49-54
• 3.6.1 實驗試劑及儀器49-50
• 3.6.2 實驗方法及步驟50-54
• 第四章 基于G-四鏈體/熒光探針的UDG生物傳感器54-64
• 4.1 前言54
• 4.2 UDG傳感器的設計原理54-55
• 4.3 結果與討論55-61
• 4.3.1 可行性實驗55
• 4.3.2 對照實驗55-57
• 4.3.3 關于該體系實驗結果的驗證性實驗57-59
• 4.3.4 該檢測體系對UDG的選擇性考察59-60
• 4.3.5 在真實樣品中的UDG檢測60-61
• 4.4 本章小結61
• 4.5 實驗步驟61-64
• 4.5.1 實驗儀器與試劑61-62
• 4.5.2 實驗方法62-64
• 結論與展望64-66
• 參考文獻66-75
• 化合物編號與結構75-76
• 附錄76-86
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文86-88
• 致謝88

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