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分子灯塔技术及其在基因检测研究中的应用
分子灯塔(Molecular beacons)是近年兴起的利用核酸杂交技术对核酸分子进行检测的新技术,由纽约市公共健康研究协会的Tyagi等[1]于1996年首先建立。因其在与核酸分子互补结合之后荧光素便能开始发光,故称为“分子灯塔”。它的建立为研究核酸分子的组成、含量及对PCR过程中进行实时监测提供了快速、特异、方便的新方法,在基因检测领域有着广阔的应用前景。现试就其构成、原理、热力学特性、优缺点及在基因检测中的应用作一简要综述。 一、分子灯塔的构成、原理及热力学特性 分子灯塔是具有“发夹”样结构的单链寡核苷酸探针,一般为含20~30个核苷酸的2部分组成:环状部分及茎部。环状部分为单链核酸,与目标链形成特异的互补结合,茎部的2条核苷酸链互补,形成双链分子,大多含有5对碱基。茎部的末端分别与荧光素(5′端)和淬火物质(3′端)结合,淬火物质大多为4-4′二甲氮基苯偶氮苯甲酸,荧光素和淬火物质因研究目的不同可自行设计。茎部的双链互补结构使末端的荧光素和淬火物质紧靠在一起,因荧光素共振能量转移[2]作用而使荧光被吸收,这样荧光素就不能发光。当分子灯塔的环状部分与目标链特异性结合时,所形成的杂交分子比茎部双链结构更稳定,它的刚性使茎部双链分子分离,也就使荧光素和淬火物质相分离,通过自发构型重组作用,在室温下就可使荧光素发光得以恢复,通过荧光仪或合适配置的显微镜可观察到。在分子灯塔与目标链结合的过程中,因环境温度的不同,存在着3种不同的状态:在低温时与目标链结合,即为结合态,当温度升高至42℃时,分子灯塔与目标链的复合物变性,成为“发夹”样结构,导致荧光强度的下降。当温度升高至54℃时,出现茎部结构的变性,分子灯塔成为松散的随机卷曲状态,荧光强度上升。相比之下,如果分子灯塔与目标链有一个核苷酸不能互补,则解链温度要相应地下降约14℃[3]。
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透明质酸的临床应用
透明质酸(HA)是人体内广泛存在的生理物质,是由纤维母细胞合成的,分布于整个结缔组织,重要的作用是形成松散的结缔组织.在皮肤、关节滑液、眼玻璃体、脐带等许多器官和组织中也有较高含量.透明质酸是由N-乙酰-D-氨基己糖和D-葡萄糖醛酸构成的酸性黏多糖,它是一种长线条的多聚链,由大约2000个重复排列的双糖类单链结构单元组成的直链分子.
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低白蛋白血症对心脑血管疾病及各种原因死亡风险的预测价值
血清白蛋白是分子量为66.3kD的单链分子,由585个氨基酸残基组成,肝脏是其合成的唯一场所.按重量计算白蛋白占全部血清蛋白的50%~60%.正常肝脏合成白蛋白的速度快、效率高,合成周期仅约需20~30分钟.血清白蛋白的生物半衰期为17~23天.
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基因芯片技术(下)
3 基因芯片技术的应用3.1 DNA序列测定3.1.1 原理[5] 基因芯片测序采用的是杂交测序(SBH)的原理.该技术包括:末知序列的DNA与大量的短链寡核苷酸探针杂交;所形成完整的双链体的鉴定与分析.如对于一种12碱基的靶基因片段,假设其核苷酸顺序为5'-AGCCTAGCT GAA-3'.用它与一组8个碱基完全排列组合的寡核苷酸探针群混合杂交.在这一组由总数为48=65536种8个碱基的寡核苷酸组成的完全探针群中,仅有5种会同靶基因片段形成完全互补的双链分子.根据这5种发生了完全杂交的8个碱基的寡核苷酸之间重叠序列的线性关系,可推算出这段l2个碱基的靶基因分子的核苷酸顺序.
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人白细胞介素31基因克隆及在大肠杆菌中的表达
人白细胞介素31(IL-31)是近年在"Nature Immunology"杂志上报道的新细胞因子,为一具有4个螺旋结构的单链分子,主要由激活的T细胞产生,基因定位于12q24.31,大小为904bp,开放阅读框495bp,编码一条由164个氨基酸残基组成的多肽链,成熟的IL-31分子含有141个氨基酸.