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基于NUPACK预测设计的Toehold诱导链置换反应及其在DNA酶催化微流控化学发光单核苷酸多态性分析中的应用
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O657.3[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:浙江大学化学系,微分析系统研究所,杭州310058
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:21075110)、浙江省自然科学基金(批准号:LY168050004)和浙大青年教师交叉研究种子基金(批准号:JCZZ-2013010)资助.
作者: 邬期望, 沈宏
中文摘要:

以阿尔兹海默症相关的基因片段rs242557为研究对象,通过NUPACK软件预测Toehold(黏性末端)长度对链置换反应的影响,设计具有高特异性的双链核苷酸探针;富G的核苷酸序列首先被掩蔽在WatsonCrick双链结构中,当体系加入目标基因后,通过引发链置换反应解开该双链结构,形成的DNA酶可催化氧化鲁米诺化学发光反应,最终采用微流控化学发光法实现单核苷酸多态性(SNP)分析.该方法不仅具有设计简单、免标记及检测通量高等优点,而且在仅消耗2μL试样的条件下实现了单碱基突变的rs242557目标基因的SNP分析(区分因子达56),正常目标基因的检出限为1.7 nmol/L.

英文摘要:

Highly sensitive and selective method for single nucleotide polymorphisms(SNPs) genotyping is of great importance for early diagnosis and treatment of various diseases. By taking rs242557, an Alzheimer' s disease related gene fragment, as a target model, the impact of toehold length on strand displacement reaction was predicted by NUPACK software simulation in order to rationalize the design of duplex DNA probe for high genotyping efficiency. The G-rich DNA sequence was initially blocked in the duplex strand structure. With the addition of target gene fragment to trigger the blocked-domain dehybridization and the toehold-mediated strand displacement reaction, the DNAzyme was formed. Combined with microfluidic chemiluminescence detection, a novel SNP genotyping method had been developed, which was not only label-free, easy to design and exhibited high throughput ability, but also displayed a remarkable specificity to target rs242557 against single base mutation, achieving a discrimination factor of 56 and a detection limit of 1.7 nmol/L with just 2μL of sample solution consumption.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676