大环配合物在核酸切割中的应用

核酸切割试剂的研究是化学和分子生物学中最为活跃的前沿领域之一.研究核酸切割试剂,不仅是因为对核酸酶催化机理进行深入了解之需,同时还因为人工核酸酶在基因治疗中有着诱人的前景.大环配合物的合成、结构及其对核酸的切割作用已有广泛的文献报道.本文综述了作为重要的核酸切割试剂的大环多胺配合物和氮杂冠醚配合物对核酸的切割作用及其规律性,并展望了今后的发展与应用方向.     

多核配合物与核酸作用的研究

综述了近年来各种多核金属配合物与核酸作用的研究,作为抗肿瘤药物、核酸探针、核酸切割剂等的应用概况。计论了结构与作用机理之间的关系。     

丝组二肽所含基团在其切割DNA反应中的作用

近 2 0年来 ,人工核酸切割试剂的研究一直是化学、生物化学和分子生物学中最为活跃的前沿领域之一[1,2 ] .人工核酸切割试剂可以在足迹技术和核酸高级结构的研究中用作高分辨率的化学探针 ,还可以用于合成定点切割试剂[3] .后者又被称为人工工具酶 ,是一种非常重要的分子生物学工具 ,在疾病的基因治疗、反义 PCR技术等领域中都具有重要的应用 .人工核酸切割试剂的切割机理主要有自由基机理和磷酸酯水解机理两大类 .相对于自由基机理 ,水解机理具有许多优点 ,使得水解型切割试剂具有更为广泛的应用 .对于 DNA,目前文献报道的水解型人工切…     

CRISPR/Cas技术在核酸检测中的应用进展

CRISPR/Cas是大多数细菌及古细菌基于RNA的后天免疫系统。由CRISPR/Cas系统改造而成的CRISPR/Cas技术已成为一种强大的基因编辑工具,广泛应用于基因功能研究和基因修饰与治疗。除了作为基因编辑工具,Ⅱ类Cas蛋白具有的"附属切割"特性,已被开发成一种快速、低成本且高灵敏的核酸检测工具,在核酸分子诊断领域具有重要的应用潜力。该文总结了3种Ⅱ类Cas蛋白在核酸检测领域的代表性研究进展,并对CRISPR/Cas系统在该领域的应用前景进行了展望。     

丝组二肽对DNA的切割作用的研究

近20年来,人工核酸切割试剂的研究一直是生物化学中最为活跃的前沿领域之一,研究人工核酸切割试剂的主要目的是合成定点切割试剂,后者是一种重要的分子生物学工具,在疾病的基团治疗、反义PCR技术等领域中有着重要的应用价值。此外,人工核酸切割试剂还可以在足迹技术和核酸高级结构的研究中用作高分辨率的化学探针。     

含氟高分子基因载体

阳离子高分子被广泛应用为非病毒类基因载体,但这类高分子材料的转染效率与细胞毒性之间通常存在"恶性"关联,即获得高转染效率时往往会伴随严重的细胞毒性.如何制备兼具高效、低毒特点的高分子载体是成功实施基因治疗的关键.含氟高分子是一类具有独特理化性质的高分子,能够在低电荷密度条件下与核酸形成稳定的复合物,从而实现高效、低毒的基因转染.含氟功能基团可帮助阳离子高分子改善复合物稳定性、细胞内吞、内涵体逃逸、胞内核酸释放等多个环节,从而赋予了含氟高分子在基因递送过程中的氟效应.该专论系统地总结了含氟高分子基因载体的研究,介绍了含氟高分子的基因递送性能、作用机理以及在基因治疗、基因编辑中的应用,并对含氟高分子载体的未来发展进行了展望.     

两亲性大环多胺La(Ⅲ)配合物的合成、表征及催化质粒DNA水解的研究

近年来,人工核酸切割试剂的研究一直是化学生物学、生物化学和分子生物学中最为活跃的前沿领域之一.     

新型有机小分子DNA切割试剂的合成

根据活性基团的协同催化原理,设计合成了有机小分子核酸切割剂1-(N-胍乙基)-4-(N-羟乙基)哌嗪盐酸盐(4),并通过核磁共振和液相色谱-质谱联用技术对其结构进行了表征.利用琼糖凝胶电泳研究了pH值对其切割pUC 19 DNA效率的影响,通过自由基猝灭实验研究其切割DNA的反应类型.运用密度泛函理论,利用Gaussian软件进行了理论计算,研究其裂解DNA的反应方式.研究结果表明,在pH=7.2时化合物4的裂解效率最高,且能通过非氧化还原反应以磷酯转移的方式裂解DNA的磷酸二酯键.     

基于CRISPR/Cas的生物传感平台在分子诊断中的应用

簇状规则间隔短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)不仅在基因工程领域炙手可热,而且正发展成为核酸精准检测领域的新利器.得益于Cas蛋白对核酸序列的特异性识别以及部分Cas蛋白的附属切割活性,Ⅱ类CRISPR/Cas系统在体外诊断及现场即时检测领域独具优势.该综述简要介绍了CRISPR/Cas系统...     

具有DNA切割功能的新型多聚酰胺/丝组缀合物

为得到具有核酸切割功能的人工核酸酶, 设计合成了一种新型多聚酰胺/丝组缀合物, 并研究了其DNA切割活性. 合成的目标化合物在pH=6.0的BR缓冲溶液中对pBR322 DNA切割活性的初步实验结果表明, 于37 ℃保温6 h后, pBR322 DNA基本上被完全从Form Ⅰ切割为Form Ⅱ, 保温36 h后, pBR322 DNA几乎被切割完全.     

金属配合物-寡聚核苷酸定位断裂剂研究进展

核酸切割试剂与寡聚核苷酸(ODN)偶联制得的人工核酸酶能在特定位点断裂DNA或RNA,为人工核酸酶的分子设计提供了一种新方法.本文综述了金属配合物-ODN识别切割试剂的偶联方式及其与靶分子的作用机制,并指出了今后的研究方向.     

核酸定点切割试剂研究进展

近十年来,核酸定点切割试剂的研究引起了化学、生物化学和分子生物学等领域的广泛关注,并已成为研究的热点。本文综述了定点切割试剂及其两个组成部分——切割系统和识别系统的研究现状,讨论了影响其切割活性和位置专一性的因素,并提出了今后研究的方向。     

缬氨酸Schiff碱金属铜配合物对质粒DNA的切割作用

缬氨酸Schiff碱金属铜配合物(PBP-L-Val-Cu)是新合成的一类非酶类切割工具, 合成了4种类型样品分别为L-CH3 Cu, D-CH3 Cu, L-Ph Cu和D-Ph Cu. 以质粒DNA(pUC18)为材料,分别对这4种类型化合物进行核酸切割效率的研究, 得出适合的反应体系后, 通过琼脂糖凝胶电泳对反应不同时间后核酸切割产物进行检测, 最终分别得到每种化合物将超螺旋型DNA切割成为开环型DNA和直线型DNA的切割效率, 经比较得出L-CH3 Cu型的切割效率是最快的. 将直线型DNA切割产物用琼脂糖凝胶回收试剂盒进行回收, 得到的直线型切割产物可以在T4连接酶的作用下重新连接起来. 利用酶切法对切口进行检测, 结果表明, 切割作用是具有特异性的. 另外, 该化合物对质粒pNQ216也具有切割活性.     

含对溴苯基的新型DNA切割剂的合成及活性研究

人工合成的光引发活性 DNA切割剂在化学、生物学和医药等领域中具有重要的学术意义和潜在的应用价值 [1,2 ] .DNA切割分子可以在光的引发下切割 DNA,它的优点在于对体系从时间和空间上进行控制 .目前已经成功地合成出芳香族卤化物、醌类、金属络合物、 C60 衍生物等多种光引发活性 DNA切割剂 .将 DNA识别分子与光切割分子相连 ,则可以合成具有识别功能的光引发活性 DNA切割分子 .卤代苯基是一类重要的光活性基团 ,在紫外光引发下 ,生成苯基自由基切割 DNA[3 ] .偏端霉素是含有 3个吡咯环的寡聚酰胺 ,它是一种天然的抗肿瘤抗生素 ,…     

基于核酸切割酶与脱氧核酶的荧光循环放大系统检测铅(Ⅱ)

利用核酸切割酶(Nicking endonuclease)识别特定DNA双链并切割其中某条单链的性质,构建了基于8-17E脱氧核酶(8-17E DNAzyme)的pb2+荧光循环放大检测方法.pb2+可激活8-17E脱氧核酶水解RNA底物,产生并释放出的单链与分子信标探针( Molecular beacon,MB)杂交,导致其茎环结构被破坏,荧光信号恢复;同时形成含有核酸切割酶Nt.BbvCI识别位点的双链区域.在核酸切割酶Nt.BbvCI的作用下,分子信标探针被切割释放,游离出来的单链可与其它分子信标重新杂交,从而触发下一轮酶切,引起荧光检测信号的循环放大.本方法避免了8-17E脱氧核酶与底物链的修饰,最低可以检测出水溶液中1.0×10-10 mol/L Pb2+,并在2倍浓度的Zn2+,以及5倍浓度的其它干扰金属离子存在的情况下对pb2+显示出良好的选择性.本方法对环境水样中pb2+的标准加样回收率为96.1％～108.0％.     

核酸甲基化检测方法进展

核酸甲基化是表观遗传学领域最重要的现象之一,对于基因的活化、基因印迹、染色体稳定性等有重要影响.在全基因组范围内和特定基因片段中,甲基化水平均应维持在各自的正常范围内,任何的甲基化水平失常都将导致相应生理功能的失调.由于核酸甲基化在生命体系里的重要性,基于全基因和特定基因的甲基化检测在学术界引起了广泛关注.目前已有多种生物学和化学的方法用于核酸甲基化检测.这里,我们重点总结近年来新发展的基于化学修饰和分析化学的核酸甲基化检测方法.     

核酸适配子与核酸适配子制药

近年来,分子靶向性治疗在临床实践中取得了显著的进展,尤其是在肿瘤治疗领域,开启了一个全新的时代.单克隆抗体和小分子靶向抑制剂是其中的两个支柱品种,而在更前期的研究中,一类被称作"化学抗体"的单链核酸分子也引起了人们的关注.这类新型靶向性制剂又被称作"核酸适配子",它们对性质各异的众多靶标分子均具有较高的靶向特异性和亲和性,是分子靶向治疗的新方向.本文针对核酸适配子的技术发展和成药性研究进行了综述.     

核酸分子嵌入剂

求文对核酸分子嵌入剂在核酸的识别、分离及分析中的应用，嵌入剂在特效新药设计及对核酸序列的特异位点裂解方面的新成就进行了评述。讨论了嵌入剂与溶液中ＤＮＡ及固定于ＮＣ膜上的单链ＤＮＡ的作用机理，引用参考文献３２篇。     

金属卟啉-蒽醌-2-磺酸酯化合物的合成

近年来用金属卟啉类化合物作为核酸定位断裂剂对核酸进行氧化断裂[1～2]是目前人们研究的热点问题之一.化学家设计合成一些能作为结构探针和化学治疗剂的核酸断裂剂.天然生物酶可用作核酸断裂剂,在许多研究领域具有重要的作用,但由于它们尺寸太大并且只能对有限的碱基对进行识别,使得它们的普及应用受到了限制.     

蒽醌-L-氨基酸的合成研究

近年来分子生物学的迅猛发展,使得有望成为结构探针及化学治疗剂的核酸断裂剂成为一个比较活跃的研究领域.一些蒽醌衍生物可以被设计成光核酸酶[1],具有限制性核酸内切酶的高度专一性,在可见光或紫外光的照射下就能引发DNA的裂解,而且断裂DNA效率较高,活性较好[2].因此,蒽醌衍生物在基因分离、染色体图谱分析、大片段基因序列分析及DNA的定位诱变、肿瘤基因治疗与新的化学治疗等分子生物学领域有着广泛的应用前景.而醌和氨基酸的结合产物可以作为DNA的主要靶点[3].为了进一步研究醌-氨基酸化合物的光学活性和它们与DNA的作用机理,我们设计并合成了五种9,10-蒽醌-2-磺酰-L-氨基酸新的化合物.