小分子肽缀合异核苷的合成与性质研究

设计合成可识别RNA的特定结构(包括二级、三级结构)的分子是以RNA为靶的药物设计的一个重要方面,这些分子可以调节基因表达,作为诊断或者分子生物学探针.同蛋白质一样,RNA具有非常丰富的折叠结构,为产生特异性的分子识别提供了许多靶点.相比DNA而言,由于RNA和RNA-蛋白复合物的结构信息较少,所以对于RNA分子识别的研究相对滞后.RNA的三级结构作为分子相互作用的识别位点对RNA的生物功能的实现具有决定作用[1～3].     

植物RNA修饰的功能及分析方法

除经典碱基外, RNA中还包含许多化学修饰.迄今,已经在生命体的三域系统中鉴定出超过150种RNA修饰类型.这些RNA修饰不改变RNA的序列,但会改变其结构和生化特性,从而调节基因的时空表达. RNA修饰作为表观遗传学研究的一个重要领域,在调控植物的生长发育和胁迫应激中起到至关重要的作用.近年来,随着分析技术,特别是RNA修饰测序技术的不断进步,对植物RNA修饰的功能和机制获得了深入的认识.本文主要介绍了植物RNA修饰的功能,总结了针对这些植物中RNA修饰的分析方法,以便为今后系统地开展植物中RNA修饰的研究提供参考.     

DNA/RNA与聚阳离子的复合动力学研究

DNA或RNA与聚阳离子形成的复合物被广泛用作非病毒类基因载体。由于静电相互作用的高强度和长程性,在溶液中形成的DNA/RNA复合物往往受动力学控制,其结构随着时间会进一步变化。本文总结了这些年来DNA/RNA与聚阳离子复合形成的复合物动力学研究进展,并提出影响复合物的因素主要有两个:近程静电吸引力和远程静电排斥力之间的竞争,以及复合物内、复合物之间的歧化。揭示DNA/RNA与聚阳离子的复合机理,对于制备具有特定结构和功能的基因载体具有重要意义。     

小麦丛矮病毒的依赖于RNA的RNA聚合酶

本文证明小麦丛矮病毒含有依赖于RNA的RNA聚合酶,酶活力与病毒的核衣壳(NP)有关。NP的体外转录需要四种三磷酸核苷酸和Mg~2+,一定的盐浓度以及某些还原剂的存在能增大酶活力。通过SDS解聚和超迷离心可以将NP分解为上清和沉淀两个部分,上清含有NP的三种结构蛋白,L,N和NS;沉淀主要为病毒RNA。上清蛋白与病毒RNA的重新组合能再现病毒的RNA聚合酶活力,并且当蛋白与RNA的配比为100:7.7(W/W)时,RNA聚合酶重组活力达到最高。     

封面说明

正随着基础生命科学和基因重组技术的发展,核酸药物研究在国际上受到更加广泛的重视.小干扰RNA(small interfering RNA,si RNA)是最具临床应用前景的核酸药物之一,它能够在细胞质中有效抑制靶m RNA,从而在更早阶段阻止疾病的发生和发展.但稳定性差、难以跨膜等问题阻碍了它在临床上的应用.核苷酸单元的结构修饰或缀合物构建,均可一定程度上提高si RNA的成药性.本期封面文章针综述     

siRNA缀合物的研究进展

小干扰RNA(small interfering RNA,si RNA)能够对靶m RNA进行高效性、高特异性转录后调控,具有可传递性等特点,已被用于多种疾病的治疗研究.但其自身存在的诸多缺陷(如稳定性差、难以跨膜等)限制了它在临床上的广泛应用.对核苷酸单元进行结构改造,或构建缀合物,均可以在一定程度上提高si RNA的成药性.本文针对各类si RNA缀合物的研究进展进行了系统总结,阐述了各自独特的生物学特点及潜在的不足,并对其临床应用前景进行了展望.     

离子交换色谱法研究蛋白质与RNA的结合特异性

RNA是以磷酸二酯键相连的核苷酸组成的聚阴离子,而蛋白质在PH小于它的等电点的缓冲溶液中带有正电性.因此,它们在离子交换色谱分子时能出现在差异很大的洗脱组分中.据此.我们设计了用离子交换色谱法研究蛋白质与RNA的结合特异性方法,用以研究位于T细胞核内的具有RNA结合活性的蛋白质人环素33(hCyP33)与不同RNA的结合特性.结果表明,人亲环素33只有ply(A)尾序列结构的mRNA,即poly(A)^ RNA发生特异性结合.     

脱氧核糖核酸和核糖核酸与铽离子的荧光反应及其在分析中的应用

本文提出了一种简单灵敏的测定DNA和RNA的方法。实验结果表明RNA可直接与铽离子发生荧光反应,但DNA只有在发生变性之后才能发生同样的反应。酸变性的最佳pH范围在2.2～2.8之间,通过实验确定了荧光反应的最佳条件。在最佳条件下测定DNA和RNA的线性范围在0.5～20.0μg/ml,标准偏差在5％以內。小牛胸腺DNA和鱼精子DNA在酸变性时其对铽离子荧光增强效应提高数十倍,而RNA变性前后对铽离子荧光增强效应变化不大,这本身反映了DNA与RNA二级结构的不同。利用DNA和RNA在酸变性时对Tb(Ⅱ)荧光增强变化的不同可在一定量的DNA存在下测定RNA或在一定量的RNA存在下利用差减法测DNA。     

多吡啶钌(Ⅱ)配合物的合成及其与RNA相互作用的光谱学研究

RNA是生物的重要组成物质 ,它参与蛋白质的生物合成 ,在基因的调控中起着重要的作用 ,并与一些疾病 ,如艾滋病等的诊断与治疗相关联 .与 DNA相比 ,RNA为单链 ,其戊糖为核糖 ,在碱基组成上没有胸腺嘧啶 ,取而代之的是结构十分相近的尿嘧啶 .RNA能自身回折 ,碱基在局部区域内象DN     

家蚕细胞质多角体病毒(CPV)双链RNA为模板的RNA多聚酶和转甲基酶的蛋白亚基组成

本文以家蚕CPV的基因与酶复合物为材料进一步研究了家蚕CPV-的RNA多聚酶和转甲基酶的蛋白亚基组成,一种方法是直接用~(125)Ⅰ-标记的基因与复合物中的蛋白质分析。其中含有三种不同分子量的蛋白质即结构蛋白P1(分子量33,000),P2(分子量67,000)和P4(分子量142,000),这三种结构蛋白在SDS-等电聚焦电泳中都表现了二种以上分子量相同而电荷不同的蛋白。第二种方法是分别应用CPV的5种结构蛋白的抗体抑制CPV RNA多聚酶和转甲基酶的能力进行判断,结果表明CPV RNA多聚酶合有结构蛋白P1(33,000),P2(67,000)和P4(142,000),而转甲基酶主要由结构蛋白P1组成。     

Toehold开关调控的大肠杆菌基因表达体系

设计了一种核糖体调节器—“立足点开关”（toehold switch）。与传统核糖体调节器设计不同的是，该核糖体调节器的起始密码子（AUG）和核糖体结合位点位于核糖体调节器中发夹结构RNA的环（loop）上，而“茎”（stem）结构是完全互补配对的RNA双链。通过RNA链替换反应，引发链（trigger）RNA能够打开发夹结构RNA，从而激活下游绿色荧光蛋白的表达，导致荧光信号的增长，最终实现对大肠杆菌基因表达的调控。系统研究了“茎”的长度对绿色荧光蛋白表达的调控作用。实验结果表明，当“茎”的长度大于8个碱基时，发夹结构RNA就能有效地抑制绿色荧光蛋白的表达。进一步的共表达实验结果表明，引发链RNA能够打开发夹RNA，从而调控大肠杆菌基因表达。Toehold开关调控的大肠杆菌基因表达系统具有可拓展性，可应用于多基因表达调控，对基因疾病诊疗具有潜在应用价值。     

RNA荧光适配体在生物传感与成像中的应用研究进展

RNA荧光适配体是近年来发展起来的一种简单且有效的RNA分子荧光标记工具,可与不发光或发光微弱的小分子荧光团结合,显著增强其发光性能。RNA荧光适配体具有结构简单、易合成以及毒性低等优点,已成为生物传感和成像等研究领域的重要工具。本文介绍了目前已开发的RNA荧光适配体,包括Malachite Green(MG)、Spinach、Broccoli、Mango、Corn和Pepper家族等,概述了其对应的荧光团的特点,从细胞外检测和细胞成像两个方面对RNA荧光适配体的应用研究进展进行了总结和评述,分析了RNA荧光适配体研究中存在的问题及优化策略,展望了其发展前景,以期为临床标记小分子化合物、RNA、蛋白质和研究适配体与荧光小分子团之间的相互作用提供参考。     

核酸碱基互变异构体的结构、稳定性及其物理化学性质

核酸碱基是DNA及RNA分子的重要组成部分, 在基因遗传信息的传递方面起着主导作用. 核酸碱基存在多种互变异构体, 它们在DNA及RNA分子中主要以最稳定的异构体形式存在, 但是在气相或凝聚相中也有少量的其他异构体形式存在. 核酸碱基的稀有互变异构体往往能够引起碱基对的错配对, 这可能会导致DNA及RNA分子形成不规则的结构, 并进一步导致DNA或RNA双螺旋的自发突变. 因此, 对核酸碱基的互变异构体进行系统的研究, 有助于人们深入认识DNA和RNA分子的结构和性质. 国际上有很多研究小组已经通过实验和理论对核酸碱基互变异构体的结构、相对能量及其性质进行了研究. 本文对文献中有关核酸碱基互变异构体的实验和理论研究进行了综述. 在对前人研究进行归纳总结的基础上, 我们利用密度泛函计算对核酸碱基的互变异构体进行了排序, 得到的最优异构体结构参数和相对能量与实验值相比较为一致. 此外, 因为核酸碱基的物理化学性质可以为生物、化学、材料等方面的研究提供重要的基础性信息, 因此我们还对它们的电子亲和能、电离能、质子亲和能等研究进行了总结.     

碱光诱导激基缔合物的振动结构的荧光发射

本文研究在1:1的甲醇-水二元溶剂, RNA及各碱基诱导的1,3-2(2-萘基)丙烷(1)的激光缔合物的振动结构的荧光发射, 振动结构的出现是由于RNA及各碱基诱导1分子按一定几何构象“冻结"使其振动能级固定的结果, 而高φ值下的疏水的相互作用只是促进了这一过程, 当加入β-CD时, 产生的振动结构会消失, 而加入α-CD则不受影响。     

碱光诱导激基缔合物的振动结构的荧光发射

本文研究在1:1的甲醇-水二元溶剂, RNA及各碱基诱导的1,3-2(2-萘基)丙烷(1)的激光缔合物的振动结构的荧光发射, 振动结构的出现是由于RNA及各碱基诱导1分子按一定几何构象“冻结"使其振动能级固定的结果, 而高φ值下的疏水的相互作用只是促进了这一过程, 当加入β-CD时, 产生的振动结构会消失, 而加入α-CD则不受影响。     

一株新黄瓜花叶病毒卫星RNA结构和生物学分析

从患香蕉花叶心腐病香蕉病叶分离的黄瓜花叶病毒中,发现一株新卫星RNA(定名为Ba-Sat)。以CMV卫星RNA两端保守序列为引物合成了Ba-Sat cDNA并将其克隆到载体pGEM7Zf(+)上。序列分析结果表明,Ba-Sat由390个核苷酸组成,其5′端、3′端各有一段序列与其它株系卫星RNA有很高的序列同源性,但其中间区域则无任何序列同源性。在此基础上,进一步分析了Ba-Sat的二级结构,并研究了Ba-Sat的生物学特征,实验结果证明Ba-Sat具有致弱卫星RNA的特性。     

一种基于新型RNA底物的蓖麻毒素体外脱嘌呤活性检测方法及应用

建立了一种基于新型RNA底物脱嘌呤的蓖麻毒素(Ricin)体外活性检测方法,解决了传统Ricin体外脱嘌呤活性检测方法中底物易发生自水解而产生假阳性结果的问题。比较了Ricin脱嘌呤体外活性检测中普遍使用的单链DNA及相同序列RNA底物的活性差异,证实了RNA比DNA更适于作为Ricin脱嘌呤反应底物。对脱嘌呤反应条件进行优化,发现pH值、温度和RNA底物浓度是影响脱嘌呤反应效率的关键因素,在优化条件下,阴性对照样品中无腺嘌呤干扰。进一步对系列RNA底物进行系统筛选,总结了RNA茎-环结构组成与底物活性的规律,筛选得到了一种用于Ricin体外脱嘌呤活性检测的新型RNA底物,其活性是已报道最优底物的2倍。最终,基于筛选出的新型RNA底物,结合免疫磁珠特异性亲和方法,建立了复杂基质中活性Ricin的同位素标记腺嘌呤内标-液相色谱-三重四极杆质谱多反应监测模式定量检测方法。本方法专属性好,Ricin体外脱嘌呤活性检测的线性范围为5.0～300 ng/mL,检出限为1.0 ng/mL(S/N=3)。将本方法应用于自来水、牛奶和血浆样品中活性Ricin的定量检测,加标回收率在91.0%～116....     

DNA催化水相体系中的二硫缩醛反应(英文)

在各种生命起源假说中,比较公认的是原生生命起源于RNA.在RNA世界中,RNA不仅是遗传物质,并且是具有酶活性的催化剂.DNA在自然界中普遍以双螺旋结构存在,一直被认为只是生命体遗传信息的载体,但是DNA和RNA相似的化学组成引发了研究者探究DNA是否具有催化功能.尽管到目前为止在自然界还没有发现具有催化活性的DNA,研究者利用有机反应模型已经开展研究DNA的相关催化功能,例如利用DNA为模板进行有机合成和利用DNA的手性结构进行手性合成.但是,直接利用DNA作为催化剂进行有机反应的研究还不多见.本文报道了源于鲱鱼精的双链DNA可以催化水相体系中一系列醛的二硫缩醛反应.通过实验推断DNA中的磷酸基团为主要的催化活性中心,并且DNA的双螺旋结构对反应也起到一定的促进作用.     

RNA中腺嘌呤编辑分析方法研究进展

RNA腺嘌呤编辑(Ade-to-Ino)是RNA上最丰富的转录后修饰之一.腺苷到肌苷的转变通过作用于RNA上的腺苷脱氨酶(ADARs)催化腺苷C6位上的氨基水解脱氨产生.RNA腺嘌呤编辑参与调控基因表达和蛋白功能.研究发现异常的RNA腺嘌呤编辑与多种人类疾病相关.深入研究RNA腺嘌呤编辑的生理功能需要高灵敏检测、准确定...     

阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备及其负载RNA性能

将二甲基二烯丙基氯化铵（DADMAC）与乙烯吡咯烷酮（VP）共聚得到阳离子型的聚乙烯吡咯烷酮（CPVP）,并分别合成了聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）均聚物,用粘度法测定了三者的粘均相对分子质量,用红外光谱表征了其结构。 将合成的CPVP与核糖核酸（RNA）以不同比例混合,研究CPVP负载RNA的能力,并与PDADMAC及PVP的负载性能做比较。 结果发现,与PDADMAC及PVP相比,当CPVP与RNA按质量比2∶1混合时,形成的复合体纳米粒的平均粒径约为300 nm,分散度指数为0.0966,粒径分布较窄。