微小核糖核酸（miRNA）是一類(lèi)短鏈非編碼RNA，在基因調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究表明，異常的miRNA表達(dá)是多種癌癥類(lèi)型的基因畸變所致，并通過(guò)靶基因表達(dá)失調(diào)在癌癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。因此，較多miRNA與腫瘤的發(fā)病機(jī)制相關(guān)。建立miRNA診斷模型，有助于多種高風(fēng)險(xiǎn)的癌前病變的早期檢測(cè)。

近期，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所繆鵬課題組通過(guò)環(huán)張力促進(jìn)的疊氮–炔環(huán)加成反應(yīng)（SPAAC）輔助三維DNA納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控，開(kāi)發(fā)了新型miRNA檢測(cè)方法。

該研究設(shè)計(jì)了5條單鏈DNA用于組裝DNA截錐體納米結(jié)構(gòu)。研究通過(guò)序列末端巰基修飾，將其底部結(jié)合在金電極表面；同時(shí)將其頂端序列與目標(biāo)miRNA序列結(jié)合并被雙鏈特異性核酸酶（DSN）降解，進(jìn)而激活這一納米結(jié)構(gòu)的三條側(cè)鏈與P1進(jìn)行SPAAC反應(yīng)。SPAAC是無(wú)金屬無(wú)酶輔助的疊氮化物和環(huán)辛基類(lèi)炔烴之間的點(diǎn)擊反應(yīng)，具有高選擇性和生物正交特性，適合在DNA納米結(jié)構(gòu)的離散位點(diǎn)上進(jìn)行連接反應(yīng)。研究顯示，生成的三條長(zhǎng)單鏈自發(fā)折疊為莖環(huán)結(jié)構(gòu)，縮短了P1末端修飾的二茂鐵與電極之間的距離，提升了電化學(xué)響應(yīng)。

這一檢測(cè)方法利用三維DNA納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行目標(biāo)序列的高效分子識(shí)別，并利用酶促反應(yīng)與SPAAC點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)調(diào)控DNA納米結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)信號(hào)放大。該方法具有較高的靈敏度，在生物樣本測(cè)試中表現(xiàn)出優(yōu)異的特異性和穩(wěn)定性。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《納米快報(bào)》（Nano Letters）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。

論文鏈接

SPAAC輔助DNA納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換及DSN酶促信號(hào)放大示意圖

來(lái)源： 蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所