DNA甲基化是一种重要的表观遗传机制,是基因表达的重要调节因子。研究表明,癌细胞和正常组织之间的DNA甲基化图谱有显着差异,异常的甲基化变化会导致不当的基因表达,导致癌症的形成。因此,DNA甲基化的检测在肿瘤早筛领域具有重大的研究前景。目前,基于亚硫酸氢盐的转换技术仍然是检测DNA甲基化的金标准:亚硫酸氢盐使甲基化和非甲基化位点形成碱基差异后,再使用测序、PCR、限制性内切酶等技术对差异碱基进行区分。但现有的这些区分差异碱基的方法还存在诸多的问题,比如:分辨率较低、特异性较低、存在假阳性等。DNA纳米组装技术为解决上述问题提供了可能性。自下而上的自组装方法构建的纳米结构具有可编程性和可寻址性,可实现诸多功能化的应用。基于DNA折纸的分子标记技术具有高特异性、高靶向性等特点,利用原子力显微镜高分辨率的优势,使DNA纳米技术在基因检测和甲基化检测等方向具有巨大的潜力。因此,如何利用DNA自组装技术构造纳米探针用于基因检测以及甲基化检测是本文旨在解决的问题。本文的研究内容主要分为以下三个方面:1.以三角形、十字、矩形DNA折纸为模板,设计并组装DNA折纸探针。通过在DNA折纸上组装金纳米颗粒,以增加DNA折纸探针的多色性,并且探讨金纳米颗粒的浓度对构建多色DNA折纸探针的影响。最后验证所构建DNA折纸探针的特异性,为后续课题的研究奠定基础。2.利用多色DNA折纸探针实现针对特异序列的基因检测。使用Java软件编写了自动筛选和输出小卫星DNA序列的程序,设计三嵌段媒介探针作为DNA折纸探针与样品模板上小卫星DNA序列的媒介。采用Lambda DNA作为实验模板构建检测模型,使用多色DNA折纸探针对小卫星DNA序列进行标记检测。3.发展基于DNA折纸探针的特异序列检测技术,实现对特异甲基化位点的检测。使用甲基化转移酶构建Lambda DNA特异甲基化位点,以此作为甲基化检测的实验对象。通过亚硫酸氢钠使甲基化样品与对照样品的待测甲基化位点产生序列差异,将特定甲基化位点的检测转换为特定序列的检测,采用上述基因检测方法对两组不同序列作出区分,使用DNA折纸探针对特异甲基化位点进行标记检测。