發(fā)布時間：2021-03-05 03:46

　　通過偶氮苯的光異構化作用影響生物大分子的結構和功能是近年的熱門研究課題。我們前期發(fā)現偶氮苯光控制DNA聚合酶的活性而調控引物的延伸。本文圍繞遺傳信息傳遞的轉錄過程,研究偶氮苯對RNA聚合酶反應的光調控。將4,4’-二羥甲基偶氮苯修飾在RNA轉錄的非模板鏈的T7啟動子端,并連接5、7、9、11 nt的4種長度保護鏈。探究它們的光異構化能力以及RNA轉錄的光調節(jié)情況,結果發(fā)現偶氮苯修飾非模板鏈的DNA模板與T7 RNA聚合酶反應在紫外光響應下轉錄效率明顯增加,RNA轉錄產物對于設計的5 nt長度的T7NC,從光照前3. 4%增加到光照后21. 4%,大約有6. 25倍的變化。同樣,對于含有T7NC1、T7NC2和T7NC3的DNA模板,紫外光照后其指導的RNA轉錄產物也有所增加,增加的效率分別為4、3和1. 25倍。因此,我們設計的非模板鏈上通過偶氮苯連接5個堿基的發(fā)夾結構與模板鏈組合指導的RNA轉錄具有最佳的光控效果。本研究的重要價值在于發(fā)現了偶氮苯光活性修飾參與生命活動的模板序列,研究結果可有效應用于核酸藥物的開發(fā)與應用。 

【文章來源】：中國科學院大學學報. 2020,37(03)北大核心

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

轉錄所用DNA模板和偶氮苯修飾的非模板DNA序列

沒有光照時，偶氮苯-核酸的共軛體T7NC中偶氮苯呈現熱穩(wěn)定的反式形式，其紫外光譜在335 nm(π-π*)處呈現肩峰。分別進行紫外燈照射處理以及白光光照處理，得到圖2(a)和2(b)所示的峰圖。由圖可以觀察到，增色效應較為顯著的波長為260 nm。由于DNA鏈長度增加，偶氮苯濃度相對減少，導致其紫外特征峰偏低，因而在335 nm處吸光度普遍偏低，而在430 nm(n-π*)處幾乎不可見。另外，還可以觀測到在上述兩個光照條件下，T7NC1、T7NC2和T7NC3均有類似峰變化趨勢，具體分別見圖2(c)、2(d)，圖2(e)、2(f)和圖2(g)、2(h)�？芍�，偶氮苯被修飾到寡核苷酸中，能起到光異構化的作用。此外，偶氮苯修飾的DNA通過365 nm的紫外光照120 s即可達到主要含有順式結構的光穩(wěn)態(tài)，而可見光照120 s它們將從順式返回原始的反式結構。2.3 偶氮苯修飾的非模板DNA光控的轉錄活性

對于偶氮苯修飾的模板與正常的轉錄模板的轉錄過程，隨時間變化進行分析。發(fā)現，隨著時間的延長，RNA的轉錄產物也將增多。如圖4，反應時間為30 min時，含T7NC序列的DNA模板對RNA轉錄仍然表現出一定的光控制能力，光照前后差異達到1.56倍。含T7NC1序列的DNA模板對RNA轉錄在光照后增加為1.15倍。而對于含T7NC2和T7NC3序列的DNA模板，轉錄產物光照前后幾乎無明顯差異。圖4 偶氮苯修飾非模板鏈(N-Tem)和模板形成的雙鏈在T7 RNA聚合酶催化30 min后RNA轉錄的變性膠分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]偶氮苯修飾的DNA對引物延伸的光調控[J]. 季禾茗,孔德佳,莫蒙武,雷華軍,陳露,趙瑞琪,王威,何裕建,封祿田,吳麗.  中國科學院大學學報. 2019(01)
[2]偶氮苯作用的核酸開關在生物體內的可逆光調控[J]. 孔德佳,莫蒙武,季禾茗,雷華軍,陳露,李元昊,何裕建,湯新景,鄭鵬武,吳麗.  中國科學:化學. 2018(07)



本文編號：3064520