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首页DNA聚合与RNA转录的荧光增强分子机器优化
本文档探讨了"DNA聚合与RNA转录联用分子机器的改进"这一前沿科研课题,发表于2013年的青岛科技大学学报(自然科学版)第34卷第6期。作者王明印和任锐来自该校化学与分子工程学院,他们设计并构建了一种创新的分子机器,将DNA聚合与RNA转录过程相结合。这个分子机器的核心在于能重复产生RNA适体片段,并通过与孔雀石绿(malachite green)结合,发出荧光信号,实现了信号的显著放大。 在实验操作中,研究者优化了反应条件,发现85微升体系中,最理想的DNA聚合酶和RNA聚合酶浓度分别为10单位/微升(0.118 IU/μL)和60单位/微升(0.706 IU/μL),反应时间设定为3小时。实验结果显示,随着引发DNA用量的增加,荧光信号也随之增强,这表明了这种分子机器在DNA检测中的潜在应用价值。 RNA转录是生成特定RNA序列的过程,适体(aptamer)是一类小分子核酸,具有高度特异性和配体结合能力。在这个系统中,适体片段的产生是通过转录过程实现的,然后这些适体能够与孔雀石绿分子形成互补配对,从而触发荧光信号。这种技术可能在生物标记、疾病诊断或分子识别等领域展现出高效和灵敏的特点。 关键词方面,论文强调了RNA转录、RNA适体、RNA聚合以及孔雀石绿在分子检测中的关键作用,同时,其TQ333.1分类号和文献标志码A表明该研究遵循了严格的科学规范,对于理解基因表达调控机制和开发新型生物传感器具有重要意义。 这项研究不仅展示了分子生物学领域的创新技术,也为未来基于分子机器的DNA检测方法提供了新的思路和实验依据。
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第 34 卷 第 6 期
2013 年 12 月
青 岛 科 技 大 学 学 报(自然科学版)
Journal of Qingdao University of Science and Technology(Natural Science Edition)
Vol .34 No .6
Dec .2013
文章编号 :1672‐6987(2013)06‐0585‐04
DNA 聚 合 与 RNA 转 录 联 用 分 子 机 器 的 改 进
王明印 ,任 锐
倡
(青岛科技大学 化学与分子工程学院 ,山东 青岛 266042)
摘 要 :建立了一个集成 DNA 聚合和 RNA 转录过程 ,能够重复产生 RNA 适体片段 ,并
结合孔雀石绿产生荧光信号的分子机器 ,并探索了此分子机器在检测 DNA 方面的应用 。
转录产生的大量孔雀石绿适体序列被释放到溶液中 ,并可以与孔雀石绿结合产生荧光 ,实
现信号的放大 。 85
μ
L 体系中的聚合转录的最适条件为 :DNA 聚合酶 10 IU (0畅118 IU ·
μ
L
- 1
) ,RNA 聚合酶 60 IU(0畅706 IU ·
μ
L
- 1
) ,反应时间为 3 h 。 在上述条件下 ,荧光信
号随着引发 DNA 用量的增加而增大 。
关键词 :RNA 转录 ;RNA 适体 ;RNA 聚合 ;孔雀石绿 ;RNA 检测
中图分类号 :TQ 333 .1 文献标志码 :A
DNA Polymerization and Improvement for RNA
Transcription‐combined‐molecular Machines
WANG Ming‐
y
in ,REN Rui
(College of Chemistry and Molecular Engineering ,Qingdao University of Science and Technology ,Qingdao 266042 ,China)
Abstract :DNA polymerization and RNA transcription were combined to repetitively
g
enerate the fragments of the RNA aptamer ,which in turn bind with malachite green to
p
roduce fluorescence signal ,and the application of such a mechanism in the detection of
DNA is explored .The aptamer sequence binds with malachite green to produce fluores‐
cence ,which can be employed to quantify the initially inputted triggering DNA .The op‐
timum conditions for DNA polymerization and RNA transcription in 85
μ
L :DNA poly‐
merase 1
μ
L ,RNA polymerase 1
μ
L ,the reaction time of 3 h .Under these conditions ,
the fluorescence signal increases with the increase of the amount of the trigger DNA .
Key words :RNA transcription ;RNA aptamer ;DNA polymerase malachite green ;RNA
detection
收稿日期 :2012‐10‐10
基金项目 :国家自然科学基金项目(21025523 ,21205066) ;国家重点基础研究发展 计划项目 (973 计划 )(2010CB732404) ;山东省 高
等学校科研计划项目(J12LD14) .
作者简介 :王明印 (1988 ─ ) ,男 ,硕士研究生 . 倡 通信联系人 .
由于现代生物技术的高度发展 ,以 RNA 为
对象的研究与日俱增 ,以 RNA 为作用靶点的药
物开发也很多 ,然而由于实验中的 RNA 含量很
少 ,相对来说难以检测到 RNA 以及 RNA 与其它
物质的相互作用
[1‐2 ]
。 孔雀石绿适体是具有特定
序列的 RNA 分子 ,可以与孔雀石绿分子特异性
结合
[3‐4 ]
,产生 2 000 倍以上荧光 (与同浓度的孔
雀石绿的荧光相比)
[5]
。 由于 RNA 分子可以通
过以相应序列的双链 DNA 分子为模板进行的转
录过程产生 ,因此本研究考虑通过上述过程原位
自动化生成孔雀石绿适体 ,并借此实现对核酸待
测物的检测 。
本研究中 ,建立了一个 DNA 聚合和 RNA 转
录
[6]
联用的分子机器 ,利用孔雀石绿标记 RNA ,
以 便 检 测 通 过 DNA 聚 合‐RNA 转 录 得 到 的
RNA ,主要探索了 DNA 聚合‐RNA 转录的最适
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