检测核酸表观遗传修饰的测序方法

生物个体中的所有体细胞享有相同的遗传信息,但具有不同的RNA表达亚群和蛋白组,在特定的时间,实际上只有部分基因被表达并执行其功能.近年来,表观遗传学研究的突破在一定程度上帮助人们理解了基因表达的调控. DNA、 RNA和蛋白质这3类生物大分子在合成后都会进行化学修饰,这些修饰几乎涉及所有生物过程的调控.迄今,已经在DNA和RNA中分别鉴定出超过17种和160种化学修饰,对DNA和RNA修饰的各种生物学功能的研究兴趣推动了表观基因组学和表观转录组学前沿领域的发展.开发化学和生物学工具来检测基因组或转录组中的特定修饰是表观基因组学和表观转录组学研究的关键,本文综述了一些常见的核酸修饰的高通量测序方法,提出现有方法中的一些瓶颈以及可能的创新方法.     

基于核酸适配体的生物标志物检测方法研究进展

核酸适配体是指能与特定靶分子结合的寡核苷酸链。因其具有易修饰、易合成和低免疫原性等特点,作为生物传感器的靶向元件,已广泛应用于各种生物标志物检测技术中。本文综述了近年来基于核酸适配体的生物标志物的检测技术在癌症、心血管疾病、阿尔兹海默症、抑郁症等多个疾病领域的诊断研究进展,列举核酸适配体新兴技术的创新应用,以期为生物标志物的检测提供新思路,也有望为相关疾病的早期诊断和治疗提供参考。     

DNA甲基化电化学分析

DNA甲基化是目前研究最多的DNA表观遗传修饰之一.大量研究表明,DNA甲基化会引起DNA结构、稳定性以及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而影响基因表达,进而引起多种神经退行性疾病、免疫系统疾病甚至癌症.因此,发展简易、灵敏、准确、可靠的方法进行DNA甲基化的分析是至关重要的.本文简单介绍了DNA甲基化的分析方法,重点综述了DNA甲基化的电化学分析方法,并对DNA甲基化的研究前景进行了展望.     

核酸检测方法及其应用

本发明提供检测灵敏度比传统方法高．同时可准确且迅速地检测出靶核酸的核酸检测方法及使用该方法的基因检测试剂盒。将包含细胞的试料固定于支持体，以这样的状态在支持体上扩增核酸，并检测扩增的核酸。由于不从试料抽取核酸，可防止伴随核酸抽取过程的核酸损耗的检测灵敏度的下降。     

框架核酸高通量检测芯片

构建了一种基于框架核酸的高通量生物检测芯片.利用超微量移液自动化平台,将包含框架核酸探针的液滴按照预设命令固定至生物芯片微阵列上,在探针捕获核酸靶标后利用集成的基因芯片扫描仪对芯片进行成像,通过分析荧光强度定量化分析靶标浓度.结果表明,此框架核酸芯片能够实现框架核酸探针的高通量制备, 24 h即可制备具有15万个点的微阵列,且点间距离的相对偏差W≤10%、荧光强度的变异系数CV=3.30%,具有较高的稳定性,远高于国家标准.此外,该芯片具备高灵敏度、可寻址的高通量生物分析能力,对核酸靶标的检测限可达100 pmol/L.随着多种探针技术的发展,生物检测微阵列技术在高通量生物分析领域展示出巨大的潜力.     

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。     

电化学发光分析方法在核酸检测中的应用

电化学发光(electrochemiluminescence, ECL)分析方法具有灵敏、快速、准确、分析适应性广等特点。本文首先介绍了ECL的基本原理和特点、ECL核酸分析方法的分类和核酸的钌标记,随后对2003年以来基于磁性微球的ECL与核酸扩增及纳米技术联用在核酸检测中的应用、直接固定的ECL核酸分析方法及毛细管电泳(CE)-ECL核酸分析方法的应用做出了评述,并对ECL核酸分析方法的发展方向进行了展望。     

光纤生物传感器用于核酸的特异性检测

为了利用光纤传感器实现对细菌核酸分子的特异性和相对快速检测，我们使用直径1mm的石英光纤和635nm激光二极管，利用倏逝波原理制作了光纤生物传感器。光纤经过处理后产生醛基化基团，然后与核酸分子进行共价结合。通过3个实验来验证传感器的特异性和灵敏度。蒌光素溶液直接检测，使用互补模式寡核苷酸分子（25mer)进行核酸杂交模式实验和设计嗜肺军团菌一段特异性探针一 光标记嗜肺军团菌染色体DNA杂交。结果表明：光纤检测荧光素的灵敏度可达0.01mmol/L，而生物芯片扫描仪最低可检测到1nmol/L的荧光素；模式寡 核苷酸杂交表明：光纤传感器可以特异地检出目的核酸分子，灵敏度可达纳克级水平；染色体杂交结果显示在正常检测浓度下，光纤检测军团菌之信噪比达到了6：1，同时具有较好的特异性。检测时间约需要3－4h。我们构建的光纤生物传感器可以用于核酸分子的特异性检测，并且具有较好的灵敏度，对光纤表面修饰、样品处理和杂交过程的优化可望使之应用于实际标本的检测。     

核酸适体识别荧光法检测汞离子

通过对已知的Ni2+适体的改造,发现了对Hg2+有较强结合活性的核酸适体N1,基于N1的二级结构进行改造,获得了具有较高活性的核酸适体N5,并建立了荧光检测方法。以荧光基团FAM标记核酸适体,在94℃变性5 min,室温(25℃)下复性30 min后,适配体与标记有荧光猝灭基团DABCYL的一段互补序列Q2结合(适体与Q2的浓度比为1∶3),加入系列浓度的Hg2+与互补序列竞争结合核酸适体,以荧光信号的变化定量分析Hg2+浓度。结果表明,N1与Hg2+结合呈线性,线性范围为1.25～20 mg/L;检出限为0.62 mg/L;以N1结构为基础改造合成的序列和结构均不同的适体N4,N5,N6,N7对Hg2+的识别结合活性均不同,其中适体N5与Hg2+结合活性最为灵敏,特异性高,线性范围为0.156～2.50 mg/L;检出限为78μg/L。     

p16基因甲基化的芯片定量检测

p16基因的失活与多种肿瘤相关,但p16基因缺失率较低,突变更为罕见,p16基因启动子区CpG岛甲基化与其蛋白表达密切相关．DNA甲基化已成为目前研究的热点,现有的技术包括：Southernblot法、限制性内切酶-PCR法、DNA测序法、甲基化特异性PCR(MSP)、     

数字核酸扩增检测技术的研究与应用进展

近年来,微纳尺度流体控制技术由于具备实现多相、多步和平行反应的优势,已成为传统分析手段的首选的补充和替代方法.其与核酸扩增方法的完美结合,有效推动了数字核酸扩增检测(Digital nucleic acid detection,dNAD)技术的建立与发展.作为可实现单分子水平检测的分析方法,dNAD技术已成为分子诊断领域重要的组成部分.本文回顾了dNAD技术的发展历程,阐述了其检测原理,以及相比于传统方法的优势,对其最新研究与应用进展进行了综述,并对其未来的发展进行了展望.     

核酸适配体在重金属检测中的应用研究

随着工业化生产的快速发展,由重金属离子带来的环境污染也越来越引起了人们的高度重视.科研人员通过不同的检测方法对重金属离子进行检测.由于核酸适配体对重金属离子的选择性较高,使得其在重金属检测中的应用越来越广.     

基于SERS技术的核酸检测

表面增强拉曼散射（SERS）技术因其具有超灵敏和非破坏性的检测能力,在生命科学领域已经显示出巨大的应用潜力和研究价值。本文综述了SERS技术在核酸检测方面的最新研究进展,重点介绍了基于SERS技术的非标记型、标记型以及其他一些检测方法的原理及研究成果,并讨论了基于SERS的核酸检测技术有待进一步解决的关键问题。     

DNA甲基化检测研究进展

DNA甲基化可以在不改变DNA碱基序列的情况下改变基因活动和功能,影响基因印迹、细胞分化、细胞增殖、染色质重塑、胚胎发育等重要生命活动,是表观遗传的研究重点和热点。为了研究DNA甲基化的分布、状态以及调控机制,越来越多的DNA甲基化分析和检测技术已被开发。本文归纳了近年来的DNA甲基化检测方法,讨论了不同方法的优缺点,为未来深入研究DNA甲基化提供参考。     

污染水产去甲基化表观遗传毒性EGFP评价方法

pEGFP-C3质粒经过体外人工甲基化处理后,被转染进入HepG2细胞以构建重组细胞株．以5-AZA为阳性去甲基化毒物与重组细胞共培养,通过亚硫酸氢钠测序法定量检测EGFP基因启动子区甲基化状态,通过实时定量PCR检测EGFP基因表达,借助流式细胞术和荧光摄片定量检测共培养细胞的绿色荧光强度,在DNA甲基化、EGFP基因mRNA表达、GFP蛋白等多个层次研究5-AZA染毒处理与其去甲基化能力和荧光表达改变的响应关系．对天津污染水产的去甲基化能力进行了实际样品测试．结果表明,5-AZA与重组细胞的DNA甲基化、基因表达、蛋白产物变化之间存在显著关联,具有较低的检出浓度和良好的重复性．天津污染海域的水产去甲基化能力较强．本文初步建立了一种污染物去甲基化表观遗传毒性评价方法．     

DNA胞嘧啶的甲基化与去甲基化进展

DNA胞嘧啶甲基化调控基因的表达以及多种生物功能,如细胞分化.概念上,DNA去甲基化是将已甲基化DNA核苷转化为未修饰核苷,是DNA甲基化的逆向过程.但在生物体内,这是一个涉及多步反应的非常复杂的过程.本综述简要介绍了动植物中DNA胞嘧啶的甲基化与去甲基化的研究现状,并讨论了恶性肿瘤(癌症)、阿尔茨海默氏病、心血管疾病...     

双链荧光核酸适体探针用于蛋白质的简便快速检测

发展了一种基于双链荧光核酸适体(F-Aptamer)探针的简单快速检测蛋白质的分析方法.该双链荧光Aptamer探针由一条带荧光标记的Aptamer探针和带猝灭标记的互补DNA组成,当靶蛋白存在时,能形成比双链荧光Aptamer探针更稳定的F-Aptamer/蛋白质复合物,并发出荧光,从而实现对蛋白质的简便快速检测,检测线性范围为6~100 nmol/L,检出限为6 nmol/L.该方法设计简单,对核酸适体分子的大小和空间结构没有要求,可作为一种通用的基于F-Aptamer识别机理的蛋白质检测方法.     

磁珠表面核酸探针的固定及电化学方法检测

报道了用戊二醛将氨基修饰的寡核苷酸探针固定于氨基磁珠表面制成核酸传感器，传感器与生物素标记的DNA杂交，再利用亲和素－生物素偶合系统，偶联上亲和素标记的碱性磷酸酶。碱性磷酸酶催化底物α-萘酚磷酸酯（α－NATP）水解形成具有电化学活性的α-萘酚，用示差脉冲伏安法测定杂交结果，本法测得短链DNA片断的浓度线性范围为10－1000μg/L；最低检测限为3μg/L。作者优化了相关的检测条件，并成功测定了乙型肝炎病毒HBV－DNA的片段。     

病原微生物的核酸检测分析研究进展

2019年12月,全球爆发新型冠状病毒肺炎疫情(COVID-19),使生物安全面临着巨大危机.病原微生物的快速、准确、低成本检测是保障生物安全的重要组成元素之一,是疫情预防、控制和诊断的关键.本综述介绍了核酸测序技术、等温扩增技术和基因编辑技术(CRISPR/Cas)于便携式一体化设备中的应用,为研发"低成本,高效率,...     

发光标记分析及其在核酸检测中的应用

综述了化学发光,生物发光,电致化学发光中最重要的发光体系,增强鲁米诺体系,吖啶酯发光体系,碱性磷酸酶／1,2－二氧环乙烷体系,荧火虫荧光素／荧光素酶及联吡啶钌发光体系的原理,标记检测方法,最近的进展及在核酸领域的应用,对近年来新发展的发光标记方法作了介绍并分析了该领域今后可能的研究方向。