DNAzyme用于重金属离子检测2021-12-28 08:54:57
辅因子包括金属离子(Pb2+, Mg2+, Cu2+等)、中性分子(腺苷、精氨酸、组氨酸、维生素C等)、细菌(大肠杆菌)等, 基于此特性, 使得DNAzyme可以被用于特异性识别并检测辅酶因子. 此外, 基于RNA-cleaving DNAzyme对RNA的特定部位进行切割的特性, 其被应用于破坏体内细胞和病毒的RNA, 具有潜在的治疗作用. 人们可以通过DNAzyme特异性定向切割mRNA阻断蛋白的翻译, 从而调控蛋白的表达, 因此, RNA-cleavingDNAzyme有望成为新型基因治疗的工具酶, 从而为抗病毒感染,抗肿瘤等疾病的新型基因治疗药物的开发提供新型核酸工具。
痕量的重金属离子如铅、镉、汞等, 含量极微即可表现出较大的毒性. 且在人体内不能降解, 长期积累会引起消化、神经、呼吸和免疫系统的不适, 继而导致肠绞痛、贫血和肌肉瘫痪等病症, 严重时甚至可以引发中枢神经系统疾病导致死亡。因此, 实现对重金属离子快速高灵敏度、实时检测具有十分重要的意义. 目前金属离子的检测主要有原子发射光谱法、荧光分光光度法、紫外-可见吸收光谱法、电化学法等. 但是这些方法大多依赖昂贵的大型仪器设备, 且耗时长, 需要专门的技术人员进行操作, 使得它们难以适应当前检测工作的需要. 因此, 开发一种简单、快速、灵敏的重金属离子定性、定量检测技术仍然是当下重要的目标. 自1994年Breaker和Joyce通过SELEX筛选技术得到了一种能
够在Pb2+存在下对RNA显示切割活性的DNA分子, 即DNAzyme以来, 科学家相继发现了多种DNAzymes, 它们对金属离子有高度的识别特异性, 只有在特定金属离子的存在下, 才能显示酶活性, 且酶活性的大小与金属离子的浓度密切相关. 因此, DNAzymes可以用于检测重金属离子.
天然的DNAzyme一般是D型核酸, 在实际样品的检测中易酶解、易与非靶标蛋白和非靶标核酸结合造成脱靶效应 , 很大程度上限制了DNAzyme的应用. 因此, 提高DNAzyme的稳定性以及对靶分子的特异性具有重要意义. 值得高兴的是,
近年来, 基于对映异构体概念, 科学家设计合成了与天然D-DNAzyme互为镜像异构的L型核酸.与D-DNAzyme相比, L-DNAzyme生物稳定性高, 有望用于构建复杂检测体系, 并进一步实现体内检测.
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,。
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