基于核酸酶辅助信号放大的2’-O-甲基修饰分子信标用于高灵敏和特异性外泌体肿瘤microRNA分析

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作者 吕天鹏 柯声锋 +1 位作者 王书皓 崔亮 《分析化学进展》 CAS 2024年第2期95-105,共11页

外泌体是新兴的重要癌症生物标志物。有效检测外泌体和外泌体内容物,特别是microRNA (miRNA),对于癌症的诊断和治疗是迫切且具有挑战性的。基于双链特异性核酸酶(Duplex specific nuclease, DSN)的特异性识别和消化能力,我们设计了一个2... 外泌体是新兴的重要癌症生物标志物。有效检测外泌体和外泌体内容物,特别是microRNA (miRNA),对于癌症的诊断和治疗是迫切且具有挑战性的。基于双链特异性核酸酶(Duplex specific nuclease, DSN)的特异性识别和消化能力,我们设计了一个2’-O-甲基修饰的分子信标(2’-O-methyl-modified molecular beacon, omMB),并开发了一个高灵敏度和特异性分析外泌体miRNA的信号放大检测平台。该方法以A375细胞分泌的外泌体为模型,以microRNA-21 (miR-21)为模型miRNA分子,可以检测到低至37.9 pM的miRNA和2 μg/mL的裂解外泌体。同时,与许多已开发的DSN辅助信号放大方法相比,新方法具有较高的特异性,可以区分错配miRNA。总之,这项工作为医学分析、临床应用和疾病诊断中的外泌体检测提供了一种有效的分析策略。 展开更多

关键词 双链特异性核酸酶 外泌体 微小RNA 分子信标 信号放大

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基于双链特异性核酸酶水解信号放大检测miRNA的方法学进展

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作者 秦荟钧 王树急(综述) 段晓雷(审校) 《国际检验医学杂志》 CAS 2023年第2期231-235,共5页

微小RNA(miRNA)作为肿瘤等多种疾病相关的一类核酸标志物,在疾病早期或预后阶段水平极低,需要提高miRNA检测灵敏度。双链特异性核酸酶(DSN)是近年来新发现的一种特异性水解DNA-RNA杂交链中DNA、而对单链RNA不产生作用的核酸酶;利用其酶... 微小RNA(miRNA)作为肿瘤等多种疾病相关的一类核酸标志物,在疾病早期或预后阶段水平极低,需要提高miRNA检测灵敏度。双链特异性核酸酶(DSN)是近年来新发现的一种特异性水解DNA-RNA杂交链中DNA、而对单链RNA不产生作用的核酸酶;利用其酶切特性可导致miRNA循环再利用,从而实现miRNA检测信号放大。目前基于DSN酶切放大效应检测miRNA为一项热点研究,其与等温扩增及纳米材料相结合,主要在DSN介导的比色传感器、荧光传感器、电化学及电化学发光传感器等方面发展出许多miRNA检测新方法,为医学检验工作者提供了极具前景的miRNA技术工具。巧妙设计DNA探针、克服DSN部分局限性、增加新型纳米材料等则是基于DSN酶切放大效应检测miRNA新方法的未来研究发展方向。 展开更多

关键词 微小RNA 双链特异性核酸酶 生物传感器 信号放大

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双链特异性核酸酶介导的高灵敏度microRNA分析 被引量：3

3

作者 李晓利 王愈聪 +3 位作者 张学晶 赵云颉 刘成辉 李正平 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第3期395-400,共6页

基于氧化石墨烯(GO)对荧光标记单链DNA探针的荧光猝灭效应以及双链特异性核酸酶(DSN)选择性切割DNA/RNA杂合结构中DNA单链的特性,本文建立了一种新型恒温信号放大方法用于microRNA(miRNA)的高灵敏度检测.靶标miRNA首先与荧光DNA探针杂交... 基于氧化石墨烯(GO)对荧光标记单链DNA探针的荧光猝灭效应以及双链特异性核酸酶(DSN)选择性切割DNA/RNA杂合结构中DNA单链的特性,本文建立了一种新型恒温信号放大方法用于microRNA(miRNA)的高灵敏度检测.靶标miRNA首先与荧光DNA探针杂交,DSN能够特异性地将杂合双链中的DNA探针水解为碎片但不会降解miRNA,GO对酶切产生的寡核苷酸碎片吸附能力显著降低,使得荧光基团远离GO表面而不被猝灭.释放出的miRNA可再次发生与荧光DNA探针杂交、DSN酶切等反应,如此反复,可实现恒温条件下一个miRNA分子与多个探针杂交、酶切、释放荧光基团的循环过程,最终体系的荧光信号得到显著放大,通过记录体系的荧光信号即可实现对靶标miRNA的灵敏检测. 展开更多

关键词 MICRORNA 双链特异性核酸酶 氧化石墨烯 恒温信号扩增 荧光

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基于磁珠和双链特异性核酸酶辅助目标循环技术构建荧光传感器用于MicroRNA的检测 被引量：2

4

作者 陈秋香 赵燕苹 +4 位作者 吴冬枝 蔡淑贤 夏垚坤 陈梅 陈敬华 《分析试验室》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期869-873,共5页

基于磁珠（MBs）的分离富集和双链特异性核酸酶（DSN）选择性切割DNA单链的特性,建立了信号增强型荧光生物传感器用于microRNA-21（miR-21）的检测。荧光素（FAM）修饰的捕获探针（Cps）,通过亲和素-生物素的特异识别作用固定在磁珠表... 基于磁珠（MBs）的分离富集和双链特异性核酸酶（DSN）选择性切割DNA单链的特性,建立了信号增强型荧光生物传感器用于microRNA-21（miR-21）的检测。荧光素（FAM）修饰的捕获探针（Cps）,通过亲和素-生物素的特异识别作用固定在磁珠表面。当miR-21存在时,Cps与其杂交形成DNA/RNA双螺旋结构,DSN能特异性水解杂合双链中的DNA,同时释放出荧光标记片段和完整的miR-21。被释放出来的miR-21与另一Cp再次杂交并被DSN酶切,如此循环,从而实现恒温条件下一个miR-21与多个Cp杂交、酶切,释放出大量的荧光标记片段的循环过程,最终使体系的荧光强度明显变大。相反,当miRNA-21不存在时,Cps无法形成双螺旋结构,DSN对单链DNA无酶切作用,不能水解Cps,经磁分离,上清液没有荧光标记片段,所以检测不到荧光信号。最佳条件下,miR-21浓度在100~5×104fmol/L范围内,荧光强度与其浓度呈良好的线性关系,检测限达80 fmol/L。该传感器可以识别单碱基错配序列,有望为肿瘤早期诊断提供新思路。 展开更多

关键词 磁珠 荧光生物传感器 MIR-21 双链特异性核酸酶 目标循环

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双链特异性核酸酶的生物学和医学应用 被引量：1

5

作者 邱晓沛 张洪 +1 位作者 蒋天伦 罗阳 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1840-1848,共9页

双链特异性核酸酶DSN是一种能高选择性地识别并酶切完全匹配的DNA双链或者DNA-RNA杂交双链中的DNA,而对单链DNA和RNA几乎没有作用的核酸酶。DSN酶的上述特点使其在生物和医学等领域广泛应用,主要包括全长c DNA文库的均一化、单核苷酸多... 双链特异性核酸酶DSN是一种能高选择性地识别并酶切完全匹配的DNA双链或者DNA-RNA杂交双链中的DNA,而对单链DNA和RNA几乎没有作用的核酸酶。DSN酶的上述特点使其在生物和医学等领域广泛应用,主要包括全长c DNA文库的均一化、单核苷酸多态性(SNP)检测和高通量测序等。近年来,DSN酶在microRNAs(miRNAs)的检测领域得以长足发展和应用。miRNAs是一组内源性、非编码短序列RNAs,在生理和病理过程中具有重要作用,但由于其序列短、丰度低等特点,miRNAs的检测一直是临床难题。新近研究主要基于DSN酶信号放大的特点,相继建立了一系列生物传感技术,通过采用不同检测原理如比色法、荧光法、电化学法等实现痕量miRNAs检测。本文就DSN酶在miRNAs检测、SNP检测、全长cDNA文库均一化及高通量测序等方面的生物学应用进行了综述。 展开更多

关键词 双链特异性核酸酶 microRNAs检测 SNP检测 cDNA文库均一化 高通量测序

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基于双链特异性核酸酶触发滚环扩增的microRNA-21太赫兹超材料传感方法的构建 被引量：3

6

作者 詹新宇 阳莎 +2 位作者 张阳 杨翔 府伟灵 《中华预防医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期212-218,共7页

目的:构建一种太赫兹(THz)超材料传感方法用于microRNA-21(miRNA-21)的信号放大检测。方法:首先构建THz超材料传感方法,并用聚丙烯酰胺凝胶电泳及zeta电位验证方法的可行性;对传感器检测条件进行优化之后,对不同浓度的miRNA-21以及其他... 目的:构建一种太赫兹(THz)超材料传感方法用于microRNA-21(miRNA-21)的信号放大检测。方法:首先构建THz超材料传感方法,并用聚丙烯酰胺凝胶电泳及zeta电位验证方法的可行性;对传感器检测条件进行优化之后,对不同浓度的miRNA-21以及其他不同的miRNAs进行检测,并与其他microRNA检测方法进行比较;最后,对该传感器的回收率进行了评价。结果:在最优实验条件下,通过双链特异性核酸酶(DSN)循环识别与滚环扩增(RCA)的双重信号放大策略,该THz超材料传感器对靶标miRNA-21的响应范围为10 fmol/L至10 nmol/L,检测限为8.49 fmol/L。并且该传感器具有较好的特异性,具备了从多种miRNAs中识别靶标miRNA-21的能力,并且在商业化人血清样本中的回收率可达94.33%到115.33%。结论:该THz传感器可以实现靶标miRNA-21的高灵敏、高特异性检测,具备了在miRNA相关疾病无标记诊断与早期预警的潜力。 展开更多

关键词 双链特异性核酸酶 滚环扩增 太赫兹超材料生物传感器 microRNA检测

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DSN结合CHA用于miRNA的可视化检测 被引量：1

7

作者 王奎宇 卜胜君 +4 位作者 王月 常洪标 孙秀伟 张红梅 万家余 《黑龙江畜牧兽医》 CAS 北大核心 2017年第10期13-16,20,285,共6页

为了研究灵敏特异、方便快捷的新型microRNA(miRNA)检测技术,试验采用双链特异性核酸酶(DSN)结合CHA(catalyzed hairpin assembly)恒温核酸扩增技术产生的双重信号放大方法,以试纸条作为信号输出方式用于miRNA的检测,将含有miRNA识别部... 为了研究灵敏特异、方便快捷的新型microRNA(miRNA)检测技术,试验采用双链特异性核酸酶(DSN)结合CHA(catalyzed hairpin assembly)恒温核酸扩增技术产生的双重信号放大方法,以试纸条作为信号输出方式用于miRNA的检测,将含有miRNA识别部分和CHA启动序列的复合探针与靶标miRNA结合后,DSN循环反应酶切释放CHA的启动序列T-trigger并引发CHA反应,最终产物可在试纸条检测线上留下红线。结果表明:本体系最低检测限可达到7.66 pmol/L,灵敏性好,且除靶标miRNA-21外,其余非特异性靶标均不能使试纸条留下红线,即使单碱基也能够被很好地区分,特异性强。说明本研究成功建立了等温、灵敏、特异的miRNA检测新方法,可用于miRNA的便携分析。 展开更多

关键词 microRNA(miRNA) 双链特异性核酸酶(dsn) CHA 试纸条 可视化检测

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半番鸭羽色相关基因均一化差减文库的构建和鉴定 被引量：4

8

作者 郑嫩珠 陈晓燕 +5 位作者 卢立志 朱志明 缪中纬 辛清武 陈晖 肖天放 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第22期4688-4696,共9页

【目的】分离半番鸭羽色相关基因,探索半番鸭羽色基因表达调控的分子机制。【方法】以半番鸭白羽皮肤和黑羽皮肤分别作为试验组(tester)和驱动组(driver),利用双链特异性核酸酶(duplexspecificnuclease,DSN)介导的均一化消减杂交方法,... 【目的】分离半番鸭羽色相关基因,探索半番鸭羽色基因表达调控的分子机制。【方法】以半番鸭白羽皮肤和黑羽皮肤分别作为试验组(tester)和驱动组(driver),利用双链特异性核酸酶(duplexspecificnuclease,DSN)介导的均一化消减杂交方法,构建半番鸭羽色相关基因消减cDNA文库,同时采用实时荧光定量PCR方法对文库质量进行验证。【结果】①从文库中随机选取144个阳性克隆进行测序分析,最终共获得64条有效序列,平均长度为1 031 bp;经BLAST比对发现,21条具有同源序列,且同源性平均为92.8%;43条未找到匹配序列,推测可能为羽色相关新基因;②Geneontology功能分析表明,已知基因参与信号转导、细胞结构、物质转运、细胞凋亡、细胞与机体防御、转录与表达调控等诸多生物学过程,并且与色素形成和转运存在不同程度的相关性。【结论】经实时荧光定量PCR鉴定后,所建文库质量良好,能够有效地富集白羽皮肤特异表达基因。 展开更多

关键词 半番鸭 羽色基因 双链特异性核酸酶(dsn) 消减杂交 荧光定量PCR

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细菌性条斑病菌JH01诱导水稻抗病均一化差减文库的构建 被引量：1

9

作者 凌丹燕 路梅 《安徽农业科学》 CAS 2016年第2期188-191,共4页

[目的]构建细菌性条班病菌诱导下的水稻抗病均一化差减eDNA文库，对获得的差异表达ESTs进行生物信息学及抗病相关基因的表达分析。[方法]以水稻IR26（Tester）和两优培九（Driver）幼苗5～6叶期叶片为材料，采用双链特异性核酸酶（DSN... [目的]构建细菌性条班病菌诱导下的水稻抗病均一化差减eDNA文库，对获得的差异表达ESTs进行生物信息学及抗病相关基因的表达分析。[方法]以水稻IR26（Tester）和两优培九（Driver）幼苗5～6叶期叶片为材料，采用双链特异性核酸酶（DSN）介导的均一化消减杂交技术，构建细菌性条斑病菌JH01诱导的水稻抗病相关基因差减eDNA文库，以pLB-F和pLB-R为引物，通过菌液PCR扩增对差减文库的质量进行检测。【结果】eDNA文库的插入片段分布在0．5～2．0kb，平均大小约为1．0kb．重组率达95％。序列测定分析发现，随机挑取的504个克隆中有98条差异表达基因；经BLAST比对和GO注释发现，59条序列具有同源基因，分别参与信号转导、能量代谢、过敏性坏死反应、防卫反应等；另外39条序列无相似基因，有待进一步研究。通过实时荧光定量PCR发现，从该文库中分离得到的OsNDPK4参与细菌性条斑病菌JH01诱导的水稻防卫反应。[结论]水稻受细菌性条斑病菌侵染的eDNA文库质量较好，为研究条斑病菌致病性因子与水稻互作机制奠定基础. 展开更多

关键词 细菌性条斑病 水稻 双链特异性核酸酶(dsn) 均一化差减杂交 荧光定量PCR

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基于酶辅助循环放大和银纳米簇技术构建荧光传感器用于MicroRNA的检测

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作者 刘景荣 潘云苓 +7 位作者 赵燕苹 陈梅 夏垚坤 兰建明 韩志钟 吴芳 陈敬华 李春艳 《化学试剂》 CAS 北大核心 2016年第4期345-348,352,共5页

基于双链特异性核酸酶(Duplex-specific nuclease,DSN)选择性切割DNA单链和DNA保护的银纳米簇的特性,建立了一种新型的荧光传感器用于MicroRNA(MiR-21)的高灵敏检测。当MiR-21存在时,与Cp杂交形成DNA/RNA双链结构,此时在DSN的水解下,释... 基于双链特异性核酸酶(Duplex-specific nuclease,DSN)选择性切割DNA单链和DNA保护的银纳米簇的特性,建立了一种新型的荧光传感器用于MicroRNA(MiR-21)的高灵敏检测。当MiR-21存在时,与Cp杂交形成DNA/RNA双链结构,此时在DSN的水解下,释放出探针DNA部分片段和完整的MiR-21。释放出来的MiR-21可再次发生与Cp杂交、DSN酶切等反应,如此反复,可实现一条MiR-21分子与多条探针杂交、酶切的循环过程。经磁分离,上清液中的探针DNA部分片段与Ag+结合并在硼氢化钠(Na BH4)的还原下产生银簇,检测到较强的荧光信号。相反,当MiR-21不存在时,DSN对单链探针无酶切作用,不能水解Cp,经磁分离,上清液中检测不到荧光信号。在最佳条件下,该传感器检测MiR-21的线性范围为50 fmol/L^10 pmol/L,检测限达6 fmol/L,而且具有较好的选择性,有望用于临床实际样本中微量MiR-21的检测。 展开更多

关键词 磁珠 双链特异性核酸酶 银纳米簇 MIR-21 荧光生物传感器

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基于酶剪切量子点荧光放大技术的双元miRNA定量检测 被引量：1

11

作者 佟丽莹 洑颢 +4 位作者 贾志舰 梁照恒 祝远锋 甘棕松 周骏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期137-146,共10页

将量子点荧光特性与双链特异性核酸酶的DNA剪切特性相结合,提出一种高灵敏度、高特异性的双元miRNA定量检测方案.首先,将量子点和四氧化三铁磁性纳米粒子分别与捕获DNA链接形成捕获探针,再与待测miRNA互补配对形成异源双链杂合结构,随... 将量子点荧光特性与双链特异性核酸酶的DNA剪切特性相结合,提出一种高灵敏度、高特异性的双元miRNA定量检测方案.首先,将量子点和四氧化三铁磁性纳米粒子分别与捕获DNA链接形成捕获探针,再与待测miRNA互补配对形成异源双链杂合结构,随后双链特异性核酸酶对杂合结构中的捕获DNA进行特异性剪切,实现量子点和待测miRNA从捕获探针分离,且分离的待测miRNA与捕获探针上未配对的DNA开始新一轮杂交和再剪切.经过上述循环过程,量子点从捕获探针大量释放,荧光信号不断增强,实现肿瘤标志物miRNA的高灵敏检测.实验结果表明,基于酶剪切量子点荧光放大技术,在1fmol/L至100pmol/L的浓度范围内,同时实现了肿瘤标志物miRNA-141及循环miRNA内参miRNA-1228的特异性定量检测,其检出限分别达到0.69fmol/L和0.21fmol/L.与实时荧光定量多聚核苷酸链式反应方法相比,该方案获得了相同的检测结果,且具有更高灵敏度. 展开更多

关键词 量子点 双链特异性核酸酶 MIRNA 荧光检测

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心血管疾病相关的MicroRNA-21新型检测方法的建立 被引量：1

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作者 鞠传静 王东霞 +3 位作者 梁斌斌 卜胜君 王奎宇 万家余 《生物技术》 CAS 2019年第3期245-250,共6页

[目的]建立一种测定miR-21含量新型实验方法。[方法]利用microRNA-21(miR-21)作为靶标,并设计基于双链特异性核酸酶(Duplex specific nuclease,DSN)及杂交链式反应(Hybridization chain reaction,HCR)的探针MP、H1及H2,通过加入靶标从... [目的]建立一种测定miR-21含量新型实验方法。[方法]利用microRNA-21(miR-21)作为靶标,并设计基于双链特异性核酸酶(Duplex specific nuclease,DSN)及杂交链式反应(Hybridization chain reaction,HCR)的探针MP、H1及H2,通过加入靶标从而引起DSN和HCR反应,达到双重信号放大的目的,最终信号输出方式为DNAzyme显色,裸眼可视,根据其产生颜色强度对靶标进行定量检测。[结果]DSN结合HCR靶标的最低检测限可达1 pmol/L,线性范围为1 pmol/L^1μmol/L,特异性良好,除靶标miR-21外,非特异性靶标均无明显信号产生,在人体血清实际样品中检测miR-21,其回收率可达到92. 3%~101. 5%。[结论]该检测方法成功建立测定miR-21含量的技术平台,灵敏性可达1 pmol/L,且特异性好、快速可视,为研究及临床诊断心血管疾病提供技术依托。 展开更多

关键词 MIRNA-21 心血管疾病 微小RNA 双链特异性核酸酶 杂交链式反应 DNAZYME 可视化检测

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