本文關(guān)鍵詞： 細(xì)胞黏附基底 細(xì)胞釋放 邏輯門 基因位點(diǎn)多色成像 CRISPR-dcas9端粒 STED　出處：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：細(xì)胞外基質(zhì)除了為細(xì)胞提供機(jī)械支撐之外,在多種生理病理過程中都具有重要作用。目前為止人們已經(jīng)開發(fā)出各種各樣的基底用于研究細(xì)胞的黏附以及細(xì)胞外基質(zhì)組分的功能。然而在眾多的方法中,精確控制基質(zhì)中相關(guān)配體的密度和取向仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在本文的研究中,我們將金表面DNA自組裝單層發(fā)展成了一種可以便捷的控制細(xì)胞黏附,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞圖案化的基底。在研究中我們發(fā)現(xiàn)金表面DNA自組裝單層中由組裝特性不同所引起的DNA鏈取向的差異影響著細(xì)胞的黏附行為。而且在研究中我們也證實(shí)了DNA自組裝單層用做細(xì)胞培養(yǎng)基底的潛在可能。另外,通過改變DNA序列中poly A的長(zhǎng)度,我們可以控制自組裝單層中DNA密度來控制細(xì)胞黏附。使用DNA核酸適配體所構(gòu)建的自組裝單層,界面可以感應(yīng)外界環(huán)境的變化調(diào)控細(xì)胞黏附。結(jié)合DNA點(diǎn)樣儀,我們還實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的圖案化,構(gòu)建出細(xì)胞陣列以及字母形細(xì)胞圖案。我們的結(jié)果表明金表面DNA自組裝單層具有開發(fā)成智能界面的潛在可能,可以用在細(xì)胞以及組織工程的相關(guān)研究中。控制細(xì)胞釋放是細(xì)胞培養(yǎng)中的重要步驟,同時(shí)在體內(nèi)很多生理病理過程中都涉及到細(xì)胞釋放的過程,因此控制細(xì)胞釋放在生物學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究中具有重要的意義。在體內(nèi),控制細(xì)胞釋放的過程受到多種因素的控制,不同因素之間相互作用,最終引起細(xì)胞的釋放。在本文中,我們?cè)隗w外構(gòu)建了一個(gè)細(xì)胞黏附的基底,同時(shí)我們證實(shí)DNA鏈置換反應(yīng)可以用來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞釋放。該過程對(duì)細(xì)胞沒有損傷,而且反應(yīng)迅速。通過設(shè)計(jì)DNA序列,我們還構(gòu)建了各種邏輯門來控制細(xì)胞釋放以模擬體內(nèi)不同因素之間的協(xié)同拮抗等作用。CRISPR-cas9系統(tǒng)是人們?cè)诩?xì)菌以及古細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的一種特殊的免疫機(jī)制。因?yàn)樵擉w系的特異性和高效性,人們將該體系開發(fā)成了一種基因編輯的工具,并已經(jīng)在多種生物體中成功實(shí)現(xiàn)了目的基因的編輯。之后通過將cas蛋白進(jìn)行突變以及融合熒光蛋白,該體系又被應(yīng)用到活細(xì)胞內(nèi)基因位點(diǎn)的標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)了靶標(biāo)基因的動(dòng)態(tài)觀察。在本文中,我們提出了一種基因位點(diǎn)多色標(biāo)記的策略,通過對(duì)不同sgRNA進(jìn)行體外熒光標(biāo)記,我們可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)不同基因位點(diǎn)進(jìn)行多色標(biāo)記。加上我們標(biāo)記方法對(duì)細(xì)胞沒有損傷,我們還可以對(duì)活細(xì)胞內(nèi)基因位點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤。我們認(rèn)為該方法是一個(gè)研究活細(xì)胞內(nèi)基因空間分布與動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的有效手段,是研究基因動(dòng)態(tài)調(diào)控的有效工具。自從被發(fā)現(xiàn)一來,端粒在細(xì)胞內(nèi)的重要作用就引起了人們的廣泛關(guān)注。目前熒光顯微觀察是研究端粒的主要方法。然而普通熒光顯微鏡的分辨率受到了光學(xué)衍射極限的限制。近年來超分辨顯微術(shù)的發(fā)展使人們可以在更高的分辨率水平上對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀察。在本文中,我們使用受激發(fā)射損耗顯微鏡對(duì)間期細(xì)胞核中熒光標(biāo)記的端粒進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明,與激光共聚焦熒光顯微鏡相比,使用受激發(fā)射損耗顯微鏡所得到的熒光圖片中端粒熒光斑點(diǎn)的尺寸更加小。而且一些由于位置較近而無法區(qū)分開來的端粒在超分辨圖像中可以被清楚的區(qū)分開。因此,通過使用超分辨顯微術(shù),我們可以得到更多之前無法得到的關(guān)于端粒的信息。
[Abstract]:The extracellular matrix in addition to provide mechanical support for cells, plays an important role in many physiological and pathological processes. So far, people have developed a variety of substrates for the study of cell adhesion and extracellular matrix components. However, in these methods, density and orientation of precise control of related ligands in the matrix still it is a great challenge. In this study, we will DNA self-assembled monolayer on gold surface into a convenient control of cell adhesion, realize basal cell patterning. In this study we found that DNA self-assembled monolayer on gold surface by the difference of DNA chain orientation assembly properties caused by the different influence a cell adhesion behavior. But in the research we have demonstrated that DNA self-assembled monolayer cell culture with potential substrate. In addition, by changing the DNA sequence in poly A The length, we can control the density of DNA self assembled monolayer to control cell adhesion. The self-assembled monolayer aptamer constructed using DNA nucleic acid, the interface can change the regulation of cell adhesion induced by external environment. Combined with the DNA machine, we also realize cell patterning, construct cell array and cell pattern. Our alphabet the results show that the gold surface DNA has developed into a potential intelligent interface self assembled monolayer can be used in the study of cell and tissue engineering. Control cells release is an important step in cell culture and in vivo, many physiological and pathological processes are involved in the process of cell release, therefore has important implications in the control of cell the release of research in biology and biomedical and other fields. In vivo, control cells release is controlled by a variety of factors, different factors between each other The role, eventually lead to cell release. In this paper, we construct a basal cell adhesion in vitro, we confirmed that DNA strand displacement reaction can be used to achieve cell release. The process without damage to the cells, and rapid response. Through the design of the DNA sequence, we also construct a variety of logic gates to control the release of cells cooperative antagonism between different factors to simulate the in vivo effects of the.CRISPR-cas9 system is the people in the bacteria and archaea found in a special immune mechanism. Because of the specificity and efficiency of the system, people will develop the system into a gene editing tool, and has been successfully implemented in a variety of organisms the purpose of gene editing. After the CAS mutation and fusion protein fluorescent protein markers, this system has been applied to live cells loci, achieve target gene Dynamic observation. In this paper, we propose a gene locus multicolor labeling strategies were studied by in vitro fluorescent markers on different sgRNA, we can in the cells of different gene loci were multicolor labeling. Together our labeling method without damage to the cells, we can also be used in live cell gene loci for dynamic tracking. We believe that this method is an effective tool to study living cells of genes within the spatial distribution and dynamic motion, is a useful tool for dynamic regulation of genes. It was discovered that the important role of telomere in cells has attracted widespread attention. At present, fluorescence microscopy is the main method to study the telomere. However ordinary the resolution of fluorescence microscopy by optical diffraction limit. In recent years the development of super resolution microscopy can make people into the target in the higher resolution level For observation. In this paper, we use the emission of fluorescence microscopy telomere loss in interphase nuclei markers were observed. The results showed that compared with the laser confocal fluorescence microscopy, fluorescence spots using telomere fluorescence images of the STED microscope and the size of the more small. And some due to the location near to distinguish telomeres can be separated clearly in super resolution image. Therefore, by using super resolution microscopy, we can get more information about the telomere before can not be found.

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q813

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐耀忠;Thiobase DNA: the chemistry and some applications in cancer studies[J];Progress in Natural Science;2000年06期

2 傅衍 ,牛冬 ,阮暉 ,陳海燕;COMPARISON OF DIFFERENT ENZYMES AND PROBES AND THEIR COMBINATIONS IN DNA FINGERPRINTING[J];Journal of Zhejiang University Science;2001年04期

3 安小惠 ,王一理 ,來寶長(zhǎng) ,耿一萍 ,司履生;CONSTRUCTION OF HUMAN INTERLUEKIN-18 DNA VACCINE AND IT'S EXPRESSION IN MAMMALIAN CELLS[J];Journal of Xi'an Medical University;2001年02期

4 張鵬 ,孟繼本 ,龍江 ,松浦輝男 ,王永梅;Synthesis of Benzo [α]phenoxazin-5-one Derivatives and Their Interactions with DNA[J];Chinese Journal of Chemistry;2002年05期

5 ;DIFFERENT RESULTS BY DIFFERENT COMMERCIAL TAQ DNA POLYMERASE IN RAPD[J];四川動(dòng)物;2002年02期

6 ;Genetic Diversity of Three Aristichthys nobilis Populations and One Inbreeding Stock[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2002年02期

7 強(qiáng)曉藝;DNA計(jì)算的應(yīng)用與展望[J];西安聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期

8 王軍陽,范桂香,勝利,袁育康;THE CONSTRUCTION AND PRELIMINARY APPRAISEMENT OF HSV-2 gD GENE DNA VACCINE[J];Academic Journal of Xi'an Jiaotong University;2002年02期

9 董菁 ,成軍 ,王勤環(huán) ,施雙雙 ,王剛 ,斯崇文;CLONING AND ANALYSIS OF THE GENOMIC DNA SEQUENCE OF AUGMENTER OF LIVERR EGENERATION FROM RAT[J];Chinese Medical Sciences Journal;2002年02期

10 謝傳曉;Evidence for Base Substitutions and Repair of DNA Mismatch Damage Induced by Low Energy N~+ Ion Beam Implantation in E. coli[J];High Technology Letters;2003年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 Michael J.Siefkes;Cory O.Brant;Ronald B.Walter;;A novel real-time XL-PCR for DNA damage detection[A];漁業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變——2011年中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2011年

2 ;Hormonal Regulation and Tumorigenic Role of DNA Methyltransferase[A];2011中國(guó)婦產(chǎn)科學(xué)術(shù)會(huì)議暨浙江省計(jì)劃生育與生殖醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨生殖健康講習(xí)班論文匯編[C];2011年

3 Dongmei Zhao;Fan Jin;Yuli Qian;Hefeng Huang;;Expression patterns of Dnmtl and Dnmt3b in preimplantational mouse embryos and effects of in-vitro cultures on their expression[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十次全國(guó)婦產(chǎn)科學(xué)術(shù)會(huì)議婦科內(nèi)分泌會(huì)場(chǎng)（婦科內(nèi)分泌學(xué)組、絕經(jīng)學(xué)組、計(jì)劃生育學(xué)組）論文匯編[C];2012年

4 姜東成;蔣稼歡;楊力;蔡紹皙;K.-L.Paul Sung;;在聚吡咯微點(diǎn)致動(dòng)下的DNA雜交行為[A];2008年全國(guó)生物流變學(xué)與生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

5 白明慧;翁小成;周翔;;聯(lián)鄰苯二酚類小分子作為DNA交聯(lián)劑的研究[A];第六屆全國(guó)化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

6 張曄;杜智;楊斌;高英堂;;檢測(cè)外周血中游離DNA的應(yīng)用前景(綜述)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨首屆生物醫(yī)學(xué)工程前沿科學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

7 周紅;鄭江;王良喜;丁國(guó)富;魯永玲;潘文東;羅平;肖光夏;;CpG DNA誘導(dǎo)全身炎癥反應(yīng)綜合征的作用及其機(jī)制研究[A];全國(guó)燒傷創(chuàng)面處理、感染專題研討會(huì)論文匯編[C];2004年

8 ;EFFECTS OF Ku70-DEFICIENT ON ARSENITE-INDUCED DNA DOUBLE STRAND BREAKS, CHROMOSOMAL ALTERATIONS AND CELL CYCLE ARREST[A];海峽兩岸第三屆毒理學(xué)研討會(huì)論文摘要[C];2005年

9 李經(jīng)建;冀中華;蔡生民;;小溝結(jié)合方式中的DNA媒介電荷轉(zhuǎn)移[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（下集）[C];2005年

10 ;The interaction between Levofloxacine Hydrochloride and DNA mediated by Cu~(2+)[A];湖北省化學(xué)化工學(xué)會(huì)2006年年會(huì)暨循環(huán)經(jīng)濟(jì)專家論壇論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 袁滿;平安：把“領(lǐng)先”作為DNA[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2006年

2 舒放;編織一個(gè)DNA納米桶[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2006年

3 閆潔;英兩無罪公民起訴要求銷毀DNA記錄[N];新華每日電訊;2008年

4 何德功;日本制成診斷魚病的“DNA書”[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2004年

5 本報(bào)記者 張巍巍;DNA樣本也能作假[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

6 周斌偉　鄒巍;蘇州警方應(yīng)用DNA技術(shù)一年偵破案件1887起[N];人民公安報(bào);2011年

7 本報(bào)記者 楊天笑;揭秘“神探”DNA[N];蘇州日?qǐng)?bào);2011年

8 第四軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室教授 李福洋;破除法老DNA的咒語[N];東方早報(bào);2011年

9 常麗君;DNA電路可檢測(cè)導(dǎo)致疾病的基因損傷[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

10 常麗君;效率和質(zhì)量：“DNA制造業(yè)”兩大障礙被攻克[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 唐陽;基于質(zhì)譜技術(shù)的基因組DNA甲基化及其氧化衍生物分析[D];武漢大學(xué);2014年

2 池晴佳;DNA動(dòng)力學(xué)與彈性性質(zhì)研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 胡璐璐;哺乳動(dòng)物DNA去甲基化過程關(guān)鍵酶TET2的三維結(jié)構(gòu)與P暬蒲芯縖D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 馬寅洲;基于滾環(huán)擴(kuò)增的DNA自組裝技術(shù)的研究[D];南京大學(xué);2014年

5 黃學(xué)鋒;精子DNA碎片的臨床意義：臨床和實(shí)驗(yàn)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

6 隋江東;APE1促進(jìn)DNA-PKcs介導(dǎo)hnRNPA1磷酸化及其在有絲分裂期端粒保護(hù)中的作用[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

7 劉松柏;結(jié)構(gòu)特異性核酸酶FEN1在DNA復(fù)制及細(xì)胞周期過程中的功能性研究[D];浙江大學(xué);2015年

8 王璐;哺乳動(dòng)物中親本DNA甲基化的重編程與繼承[D];中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所;2015年

9 齊文靖;染色質(zhì)改構(gòu)蛋白BRG1在DNA雙鏈斷裂修復(fù)中的作用及機(jī)制研究[D];東北師范大學(xué);2015年

10 龍湍;水稻T-DNA插入突變?nèi)后w側(cè)翼序列的分離分析和OsaTRZ2的克隆與功能鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 董洪奎;面向可視化納米操作的DNA運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及誤差實(shí)時(shí)校正方法[D];沈陽理工大學(xué);2014年

2 聞金燕;水溶性羧基和吡啶基咔咯大環(huán)與DNA和人血清蛋白的相互作用[D];華南理工大學(xué);2015年

3 江懌雨;水溶性羧酸卟啉及其配合物與DNA和人血清蛋白的相互作用[D];華南理工大學(xué);2015年

4 高志森;比較外周游離循環(huán)腫瘤DNA與癌胚抗原監(jiān)測(cè)非小細(xì)胞肺癌根治術(shù)前后腫瘤負(fù)荷變化的初步研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

5 丁浩;血漿循環(huán)DNA完整性及多基因甲基化對(duì)肺癌診斷價(jià)值的研究[D];河北大學(xué);2015年

6 王鵬;基于碳點(diǎn)@氧化石墨烯復(fù)合材料DNA生物傳感器的構(gòu)建及用于PML/RARα基因檢測(cè)[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

7 李海青;轉(zhuǎn)堿篷和鹽角草總DNA的耐鹽紫花苜蓿的選育[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

8 李婷婷;小鼠DNA模式識(shí)別重要受體的分子結(jié)構(gòu)特征及其功能研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

9 劉瑞斯;抗癌藥物奧沙利鉑與DNA相互作用的原子力顯微鏡觀察研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

10 熊忠;芳香二肽與一價(jià)金屬離子間相互作用及DNA切割活性的研究[D];鄭州大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1482367