用于DNA合成测序的可断裂连接单元研究现状

DNA测序技术是遗传基因组相关疾病研究的基础。合成测序是DNA二代测序技术中非常重要的一种。合成测序技术能够有效地实现大规模平行测序,大大提高测序通量的同时也降低成本,目前已得到广泛的应用。在合成测序中,首先需要合成荧光素标记的核苷酸,作为能够参与DNA链延伸的循环可逆终端。已有文献报道的可逆终端结构主要包括单位点修饰(MRT)和双位点修饰(DRT)两种类型。DRT类型可逆终端的最大优势是DNA聚合酶容易识别且合成路线简单,能够较好地应用于DNA合成测序。在此过程中可断裂连接单元将核苷酸和荧光素连接起来,它的性质直接决定了测序的效率、读长等关键指标。本文主要对目前用于DNA合成测序的可断裂连接单元研究现状进行介绍,并对其发展前景进行了展望。     

高效毛细管电泳-激光诱导荧光技术在荧光标记DNA分析中的研究进展

激光诱导荧光检测器是目前最灵敏的检测器之一,已广泛用于毛细管电泳DNA分析中.该文对毛细管电泳-激光诱导荧光技术在DNA分析中3种主要的DNA荧光标记方式:荧光基团共价标记、PCR后标记、内插荧光染料标记进行了综述,并对其发展前景进行了展望.引用了78篇文献.     

生物素标记试剂的合成方法改进及其在DNA合成中的应用

以生物素,4,4’-二甲氧基三苯基氯甲烷,6-氨基-1-己醇,2-氰基乙氧基-双(N,N-二异丙基)亚磷酰胺等为原料,采用改进方法合成了生物素标记试剂——[1-N-(4,4’-二甲氧基三苯甲基)-生物素-6-氨基己基]-2-氰乙氧基-N,N-二异丙基亚磷酰胺(3),总收率51.0%,其结构经1H NMR,13C NMR,31P NMR和MS确证。通过固相亚磷酰胺三酯法,应用3合成了一段含有十个碱基的5’-端生物素标记的寡核苷酸链,其结构经MS确证。     

荧光可逆调控研究CdTe量子点-吖啶橙-小牛胸腺DNA的相互作用及分析应用

水相合成了谷胱甘肽(GSH)修饰的CdTe 量子点(QDs). 在PH＝7.4的Tris-HCl缓冲溶液中, 吖啶橙(AO)通过静电引力吸附到GSH-CdTe QDs 的表面, 与GSH-CdTe QDs形成了基态复合物, 导致GSH-CdTe QDs的荧光猝灭. 在GSH-CdTe QDs-AO体系中加入小牛胸腺DNA (ctDNA), ctDNA诱导AO从GSH-CdTe QDs表面脱落嵌入其双螺旋结构中, 导致GSH-CdTe QDs的荧光恢复. 根据GSH-CdTe QDs荧光的猝灭和恢复, 实现了量子点荧光的可逆调控. ctDNA引起GSH-CdTe QDs-AO体系荧光恢复强度与ctDNA浓度成良好的线性关系, 检出限为0.13 ng•mL^－1, 据此提出了简便快捷、准确、高灵敏测定ctDNA的新方法. 还结合共振瑞利散射(RRS)光谱、吸收光谱和原子力显微镜照片研究了GSH-CdTe QDs-AO-ctDNA三者之间的相互作用, 对相互作用机理进行了讨论并提出了相应的作用模型.     

半导体纳米晶体的光致发光特性及在生物材料荧光标记中的应用

介绍了半导体纳米晶体（亦称量子点）的结构特征和光致发光特点，并与有机荧光染料分子的光致发光性质作了对比。结合本实验室所做的工作，对半导体纳米晶体用于生物材料的连接、标记和检测作了综述。     

利用荧光标记引物和DNA自动测序仪确定DNA的断裂位点

建立了利用荧光标记引物和DNA自动测序仪进行DNA断裂位点分析的新方法, 该方法简便易行、灵敏度高、重复性好、数据分析客观性强、结果可靠, 适用于各种因素造成的DNA断裂位点的分析.     

一种香豆素荧光标记多肽的合成及应用

Sirtuin蛋白是一类称为依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的组蛋白去乙酰化酶,共有7个成员,均是潜在的疾病治疗靶点。 然而,目前的荧光筛选方法,只适用于SIRT1~SIRT3。 因此,根据SIRT5的新酶活,设计、合成了针对SIRT5的荧光标记多肽（ISGASE(SuK) AMC）,并通过LC-MS和荧光检测证明了该荧光标记多肽能应用于SIRT5的活性筛选。     

氧化还原可逆荧光探针的研究及其在细胞成像中的应用进展

细胞氧化还原可逆状态的动态变化可以提供丰富的生理、病理信息,因此可以瞬时、动态检测细胞氧化还原状态变化的分析方法越来越受到人们的关注.基于荧光探针的荧光分析法因其直观、简便、可原位操作、信息丰富等特点,近年来在氧化还原分析等研究方面得到了较为广泛的应用.本文对近年来氧化还原可逆荧光探针研究及其在细胞成像中的应用进展进行了评述,并对其发展前景进行了展望.引用文献54篇.     

一种高效灵敏的DNA荧光探针的合成及应用

设计合成了一种新型噻唑橙二聚体荧光染料Bi-TO3, 采用荧光发射光谱、 圆二色光谱及活细胞荧光成像等方法研究了其与DNA的相互作用. 在10 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH=7.4)中, Bi-TO3的固有荧光极弱, 量子产率小于0.001%; 与小牛胸腺DNA结合后, 其荧光可显著增强约950倍, 但对RNA和蛋白等生物大分子及黏度等环境因素则无明显响应. 紫外吸收光谱及圆二色光谱滴定实验表明, Bi-TO3以小沟结合模式与DNA作用, 且对AT序列有选择性. 实验结果表明, 在缓冲溶液中Bi-TO3的荧光增强信号与低浓度范围的poly(dA-dT)₂仍呈良好的线性关系, 检出限为13.3 ng/mL, 灵敏较度高; 且Bi-TO3可在较低浓度范围(6~12 μmol/L)内应用于活细胞荧光成像.     

小分子荧光探针在蛋白质标记与成像分析中的应用

小分子荧光探针由于其体积小、合成简单等特点在蛋白质成像技术中扮演着越来越重要的角色。此领域的研究融合了生物化学、有机合成、分析化学等相关学科,是当今化学发展的一个重要方向,有着广阔的前景。目前,能够专一性地与目标蛋白质(POI)结合的小分子探针较少,设计和合成方法的缺乏已经成为制约该领域进一步发展的瓶颈。本文概括地介绍了近年来出现的一些小分子荧光探针,关注它们在活体标记中的应用。     

Synthesis of 3′-Sugar- and Base-Modified Nucleotides and Their Application as Potent Chain Terminators in DNA Sequencing

Two 3′-modified and three base-modified ddNTPs were synthesized and tested with several DNA polymerases for incorporation activity. Starting from 3′-azido-3′-deoxythymidine (AZT; 1 ), we were able to produce 3′-deoxy-3′-isocyanato-thymidine and 3′-deoxy-3′-isothiocyanatothymidine ( 3 and 4 , resp.) in a rapid synthesis based on the solid-support approach (Scheme 1). These 3′-functionalities could be used to attach a spacer molecule via urea and thiourea groups, respectively. Since the thus-obtained tethered nucleotides 7 and 8 can be used to label with fluorescent dyes (cf. Scheme 5), they are convenient building blocks for practical applications in DNA sequencing. Furthermore, we synthesized, via 14 (Scheme 2), 17 (Scheme 3), and 19 (Scheme 4), the N⁴-modified dideoxycytidine 5′-triphosphate dye derivatives 22 , 23 , and 24 , respectively, with different lengths of linkers between the base residue and the dye (Scheme 5). Base-specific termination for the derivatives 22 and 24 was demonstrated (Fig. 2a and 2b).     

发夹型荧光分子探针用于DNA甲基化酶的活性分析及其在药物筛选中的应用

报道了一种基于发夹型荧光探针的甲基化酶活性的分析方法, 甲基化酶和相应的限制性内切酶的识别位点被设计在发夹型探针的茎部, 四甲基罗丹明(TAMRA)被连接在探针的5'端, 其荧光被连在3'端的熄灭基团4-(4'-二甲基对胺基偶氮苯)苯甲酸(DABCYL)所熄灭. 限制性内切酶可切割未发生甲基化修饰的探针, 导致探针的发夹结构遭到破坏, 引起TAMRA荧光信号的恢复. 根据荧光信号的恢复程度可实现对甲基化酶活性的分析. 在此基础上, 建立了一种简便、快速分析抗肿瘤药物对DNA甲基化酶活性的影响的方法, 为筛选针对基因甲基化异常引起的恶性肿瘤的治疗药物提供了一种新的思路和方法.     

以1,3-茚二酮为电子受体的热激活延迟荧光分子的合成及其在有机发光二极管中的应用

本文设计合成了一种新型电子受体2,2-二甲基-1,3-茚二酮,并将其应用于热激活延迟荧光(TADF)分子的设计中,合成了一系列具有不同发光性能的TADF分子:5-二甲基吖啶基-2,2-二甲基-1,3-茚二酮(IDYD),5-吩噁嗪基-2,2-二甲基-1,3-茚二酮(IDPXZ)和5,6-二吩噁嗪基-2,2-二甲基-1,3-茚二酮(ID2PXZ)。以IDYD为客体掺杂制备得到蓝光OLED器件,其CIE值为(0.27,0.31),最大外量子效率(EQE)为2.13%。以IDPXZ为客体掺杂得到橙光OLED器件,其CIE值为(0.43,0.53),EQE为1.31%。以ID2PXZ为客体掺杂得到黄光OLED器件,其CIE值为(0.41,0.54),EQE为2.55%。上述结果证明了以2,2-二甲基-1,3-茚二酮为电子受体可以得到不同发光颜色的TADF分子,并在全色OLED器件中具有一定应用前景。     

聚丙烯微孔膜的等离子体改性及DNA原位合成

以H2和N2混合气体等离子体处理了聚丙烯微孔膜，采用扫描电镜观察了处理前 后膜的形貌变化；真空全反射红外光谱和X射线光电子能谱证实在其表面接枝了大 量活性氨基；用荣外光谱定量计算得知，所接枝的氨基浓度大约为0.5umol/cm^2该 改性膜可直接用于DNA的原位合成，其合成的DNA探针密度远高于功能化玻璃片基的 探针密度，并可得到98％以上的偶联效率．     

Synthesis of 3′‐Thioamido‐Modified 3′‐Deoxythymidine 5′‐Triphosphates by Regioselective Thionation and Their Use as Chain Terminators in DNA Sequencing

The thioamide derivatives 3′‐deoxy‐5′‐O‐(4,4′‐dimethoxytrityl)‐3′‐[(2‐methyl‐1‐thioxopropyl)amino]thymidine ( 4a ) and 3′‐deoxy‐5′‐O‐(4,4′‐dimethoxytrityl)‐3′‐{{6‐{[(9H‐(fluoren‐9‐ylmethoxy)carbonyl]amino}‐1‐thioxohexyl}amino}thymidine ( 4b ) were synthesized by regioselective thionation of the corresponding amides 3a and 3b with 2,4‐bis(4‐methoxyphenyl)‐1,3,2,4‐dithiadiphosphetane 2,4‐disulfide (Lawesson's reagent). The addition of exact amounts of pyridine to the reaction mixture proved to be essential for an efficient transformation. The thioamides were converted into the corresponding 5′‐triphosphates 6a and 6b . Compound 6a was chosen for DNA sequencing experiments, and 6b was further labelled with fluorescein (→ 8 ).