【摘 要】
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生物传感技术具有操作简单、检测快速、特异性好等优点,受到了研究人员的广泛关注。近年来,食品安全问题频频爆发,引发了社会各界人士的重视。本论文利用核酸碱基互补配对、汞离子(Hg2+)高特异性诱导胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)配对以及四环素(TC)核酸适配体的特异性识别,构建了基于G-四链体DNA酶和等温放大的比色生物传感技术用于食品中的转基因启动子CaMV35S、Hg2+及TC的检测。具体内容如下:1
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生物传感技术具有操作简单、检测快速、特异性好等优点,受到了研究人员的广泛关注。近年来,食品安全问题频频爆发,引发了社会各界人士的重视。本论文利用核酸碱基互补配对、汞离子(Hg2+)高特异性诱导胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)配对以及四环素(TC)核酸适配体的特异性识别,构建了基于G-四链体DNA酶和等温放大的比色生物传感技术用于食品中的转基因启动子CaMV35S、Hg2+及TC的检测。具体内容如下:1、利用核酸碱基互补配对原则,构建了一种基于催化发夹自组装(CHA)策略的转基因启动子CaMV35S比色生物传感技术。两条DNA探针的一端被设计成与目标核酸分子互补配对,另一端的序列能够触发CHA反应。当目标DNA存在时,DNA探针未杂交部分靠近,触发CHA反应并释放出被H2封闭的一段富G序列。该序列形成的G-四链体DNA酶能催化H2O2介导的生色底物TMB显色,经H2SO4终止可形成稳定的黄色溶液。该方法的线性范围是1-15 n M,检出限为0.66 n M,能够特异性地区分单碱基错配的DNA链。此外,对不同目标核酸的检测,只需要根据目标核酸的序列简单替换辅助探针部分序列,极大地提高了DNA探针的通用性。2、利用T-Hg2+-T的特异性配位结合,构建了一种基于Mg2+依赖型DNA酶双循环策略的Hg2+比色生物传感技术,成功实现了牛奶中Hg2+的检测。当Hg2+存在时,辅助探针P与发夹探针H0在Hg2+作用下形成T-Hg2+-T结构,释放出封闭在H0环部的Mg2+依赖型DNA酶,同时,P与H0的未互补部分形成裂开型的Mg2+依赖型DNA酶,在Mg2+参与下两个Mg2+依赖型DNA酶同时催化裂解修饰核糖核酸(r A)的发夹探针H1,释放大量富G序列,形成G-四链体DNA酶。该G-四链体DNA酶能催化H2O2介导的生色底物TMB显色,经H2SO4终止可形成稳定的黄色溶液。T-Hg2+-T结构使该检测方法具有很高的特异性,且双循环策略显示出了更高的灵敏度。该方法的线性范围为0.05-20 n M,检出限为0.04 n M,实际样品检测结果表明该方法具有潜在的实用价值。3、利用核酸适配体特异性结合四环素,构建了一种基于Mg2+依赖型DNA酶及催化发夹组装(CHA)策略的TC比色生物传感技术,成功实现了牛奶中TC的检测。当体系中有TC存在时,其与核酸适配体结合,破坏核酸适配体与DNA1的杂交复合物,释放出的DNA1与溶液中的DNA2结合形成Mg2+依赖型DNA酶,催化裂解修饰有核糖核酸(r A)的H0产生大量短链DNA,这些短链DNA进一步启动CHA循环,释放大量富G序列,形成G-四链体DNA酶。该G-四链体DNA酶能催化H2O2介导的生色底物TMB显色,经H2SO4终止可形成稳定的黄色溶液。该方法显示出灵敏度高,选择性强的特点,检出限为0.89 p M。该方法成功地用于牛奶样品中TC的检测,具有很大的应用价值。
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