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[硕士论文] 刘双娜
分析化学 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:ThT(硫黄素T,Thioflavin T)是一种苯并噻唑染料,一开始用于淀粉样蛋白的分析中。近几年来,有研究者发现ThT还可以作为优秀的G-四链体配体。但是发现并不是所有能增强ThT荧光的都是G-四链体,比如ATP适配体,双链等。为了总结出增强ThT荧光的DNA结构特征,就以ThT与DNA作用为出发点进行探讨性实验。本文的主要内容及结论如下:
  1.首先,设计了G-四链体序列GGGTTA和它的变体(可能形成G-四链体或其他结构)与硫黄素T作用,发现ThT可以与包含几个GA单元的非G-四链体结构紧密绑定产生约100倍的荧光增强现象,而且该序列形成的是平行双链结构。向GA平行双链中引入反Watson-Crick氢键稳定的A-T碱基对,则有利于ThT进入G·G和A·A碱基对形成的空穴中,从而抑制ThT结构中芳香环的转动而处于激发态。最后通过反平行双链DNA与ThT的作用,发现ThT与含有两个连续的G·G摇摆碱基对的反平行双链有较强的绑定作用。
  2.基于ThT与包含GA的平行双链之间的作用,设计了DNA金属传感器和分子器件。结合C-Ag+-C和T-Hg2+-T作用,分别设计了两条含C-C和T-T错配的包含GA的平行双链分别用于检测Ag+和Hg2+。这两个传感器在灵敏度、选择性和实用性上都显示出良好的工作性能。基于DNA三链的形成条件,设计了包含GA单元hoogsteen氢键稳定的平行双链的三链DNA序列作为DNA纳米pH开关,以ThT为荧光读出信号,在pH8.0和pH5.5之间变化时,显示出“Turn-off”和“Turn-on”的信号,展现出很好的循环性能。
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