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脱氧核酶在生物检测及基因治疗中的研究进展2021-12-28 08:52:41

核酸, 作为生命的基本物质之一, 是遗传信息的主要载体和调控者, 随着交叉学科发展, 核酸的其他功能也被发现. 即通过特定的指数富集的配基系统进化筛选技术, 可以得到有特殊功能的核酸分子, 这类核酸称为功能核酸.

功能核酸主要可以分为两大类:(1)具有特异性识别能的核酸分子, 能够靶向识别并结合特定的目标物, 这类DNA或者RNA称为核酸适配体; (2) 具有酶活性, 依赖特定的金属离子或者生物小分子进行催化酶切反应,这类DNA或者RNA称为核酶.根据功能的不同, 可以将脱氧核酶分为七大类:(1)具有RNA切割活性的RNA切割酶;(2)具有DNA连接酶活性的DNAzyme;(3)具有卟啉金属化酶和过氧化酶活性的DNAzyme;(4)具有DNA水解活性的DNAzyme;(5)具有DNA激酶活性的DNAzyme;(6)具有N2糖基化酶活性的DNAzyme;(7)具有DNA戴帽活性的DNAzyme.其中具有RNA切割活性的RNA-cleaving DNAzyme应用最广泛, 它能催化目标mRNA 特定部位的切割, 同时因其具有廉价低毒、易合成易修饰、高稳定性和特异性的优势备受青睐.
 
目前, 研究最多的能够切割RNA的脱氧核酶主要有:8-17DNAzyme(从约1×1014个随机序列体外筛选时第8轮循环第17个克隆)和10~23 DNAzyme(从约1×1014个随机序列体外筛选时第10轮循环第23个克隆). 其中, 10-23型RNA-cleaving DNAzyme工作原理,底物链与脱氧核酶链在结合区(图示黑色区域)通过碱基互补配对原则结合, 在辅因子存在的情况下, 催化核心结构区(图示红色区域)折叠形成具有催化活性的特定二级结构, DNAzyme被激活, 催化底物链中RNA碱基水解断裂, 从而实现切割靶mRNA分子的功能. 由DNAzyme工作原理可以看出, 其切割反应需要辅因子参与才能实现其催化功能。
 
出自《脱氧核酶在生物检测及基因治疗中的研究进展》作者范思思, 程进, 冀斌,。