【摘 要】
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纳米孔单分子检测技术具有无需标记,高信噪比等优点,因而成为新一代DNA测序、DNA及RNA结构的分析手段。然而在DNA测序过程中,最大的挑战是DNA分子的穿孔速度过快,以至于无法识别单个分子,可见降低DNA分子的穿孔速度在DNA测序工作中起到了至关重要的作用。DNA分子在控制基因表达和为外源药物、外源蛋白提供结合位点方面具有重要意义,因此研究生物分子之间的相互作用同样具有重要的意义。第一章系统地介
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纳米孔单分子检测技术具有无需标记,高信噪比等优点,因而成为新一代DNA测序、DNA及RNA结构的分析手段。然而在DNA测序过程中,最大的挑战是DNA分子的穿孔速度过快,以至于无法识别单个分子,可见降低DNA分子的穿孔速度在DNA测序工作中起到了至关重要的作用。DNA分子在控制基因表达和为外源药物、外源蛋白提供结合位点方面具有重要意义,因此研究生物分子之间的相互作用同样具有重要的意义。第一章系统地介绍了纳米孔单分子检测技术的基本检测原理及纳米孔的分类,阐述了单分子检测技术在不同领域的应用及发展现状,最后归纳出了本论文的研究内容和意义。第二章基于单个野生型α-溶血素和变异体溶血素纳米孔界面,以锂盐电解质代替传统的钾盐电解质,研究了支持电解质种类对不同碱基(poly(dT)25、poly(dA)25、poly(dC)25)及不同链长(poly(dT)15、poly(dT)25、poly(dT)35)ssDNA穿孔行为的影响。在相同的实验条件下,ssDNA在LiCl中的穿孔速度都有所降低,而对poly(dT)n分子而言,分子穿孔速度大幅度降低。基于所建立的系统对可能的作用机理进行了分析讨论。第三章尝试利用纳米孔单分子检测技术探究颈部结构相同、环状结构不同的hairpin DNA分子的稳定性以及hairpin DNA与白屈菜红碱之间的相互作用。所建立的系统能够识别hairpin DNA的特征电流信号,能依据阻断时间和阻断电流深度对不同hairpin DNA的稳定性进行判断;白屈菜红碱与hairpin DNA相互作用的结果不仅使得hairpin DNA的阻断时间明显增加,而且作用后的相对阻断电流深度图表现出分化的趋势。基于此,纳米孔单分子检测技术有望为药物筛选提供平台。
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