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尿嘧啶DNA糖苷酶(Uracil DNA Glycosylase, UDG)是一种高度保守的修复蛋白,它通过移除DNA中错误出现的尿嘧啶碱基来防止DNA中的基因错配或突变,保持基因的完整性。因此,对该酶的活性检测有重要意义。但是传统的UDG活性检测方法繁琐耗时,存在污染风险,因此急需开发新型的检测手段,如核酸生物传感器,实现对UDG的快速检测。G-四链体DNA是一种富含鸟嘌呤(G)的核酸二级结构。基于G-四链体构建的荧光核酸生物传感器在生化分析与诊断等领域有广泛的应用。本论文,针对G-四链体二级结构的对称性,设计合成了C1-,C2-,C3-对称的芳香乙烯取代吡啶衍生物作为G-四链体荧光探针,并筛选出最优荧光探针与G-四链体共同构建UDG生物传感器。本论文主要内容及结果包括：1)设计合成新型荧光探针。针对G-四链体DNA的结构对称性,设计了一系列C1-、 C2-、C3-对称的芳香乙烯取代吡啶衍生物,并以简单的合成步骤得到了三个系列C1-(单取代1个)、C2-(双取代2个)、C3-(三取代2个)共5个有对称规律的衍生物。2)评价与筛选最优荧光探针。通过荧光滴定,PAGE实验、CD光谱、紫外滴定、FRET熔点实验等手段考察了衍生物对G-四链体的选择性、最低检测限及其相互作用模式。该衍生物在不同类型的核酸中优先结合了G-四链体,更重要的是,取代基的数目、种类以及衍生物的对称性对其与G-四链体的荧光响应的影响显著。其中,双吲哚基取代C2-对称衍生物2a对G-四链体DNA有最佳的选择性和灵敏度(K=2.17×105M-1, LOD= 33nM),并在细胞荧光成像实验中显示出优良的性能。3)构建与评价UDG生物传感器。传感器中含有G-四链体DNA (ON1)和含尿嘧啶的DNA链(ON2)组成的双链DNA, UDG酶作用于该双链后,释放出ON1,进而形成G-四链体,与2a特异性作用后产生显著的荧光信号。该传感器的检测线性范围：0.05-1.00 U/mL,检测限：0.005 U/mL。此外,在胎牛血清样品中的UDG回收率为75.05%-102.7%,并能应用于UDG抑制剂的筛选。