簡介

對(duì)于特定DNA序列的檢測，在法醫(yī)鑒定、基因工程以及疾病診斷等領(lǐng)域有非常重要的作用。構(gòu)建簡單靈敏、低成本的DNA檢測方法，是當(dāng)前生物分析和生物傳感研究熱點(diǎn)之一。分子信標(biāo)是一條具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的熒光DNA探針，可以在均相體系中特異性識(shí)別和檢測目標(biāo)物，目前硫黃素T已廣泛地用于包括DNA分子在內(nèi)的多種生物分子的檢測。通常情況下，分子信標(biāo)的兩個(gè)末端分別需要標(biāo)記熒光基團(tuán) 和淬滅基團(tuán)。這種雙標(biāo)記不但過程復(fù)雜費(fèi)時(shí)、成本高，而且會(huì)影響探針與靶標(biāo)的親合作用。硫黃素T作為一種非典型核酸二級(jí)結(jié)構(gòu)，G-四鏈體可與熒光染料硫黃素T結(jié)合，進(jìn)而顯著增強(qiáng)配體的熒光。利用此特性，研究者設(shè)計(jì)出了基于G4的分子信標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)物的非標(biāo)記熒光檢測。為了降低背景信號(hào)，基于硫黃素T的分子信標(biāo)通常需要增加莖部長度，而長的莖部使分子信標(biāo)的發(fā)夾結(jié)構(gòu)易打開，從而提高了方法的[1]。

圖1 硫黃素T的性狀

發(fā)光特性

因硫黃素T結(jié)構(gòu)能很大程度上可以增強(qiáng)配位目標(biāo)分子的熒光，而且其也可以誘導(dǎo)并穩(wěn)定G-四鏈體的形成，因此受到很大的關(guān)注。硫黃素T的最佳吸收波長會(huì)隨著緩沖液的變化而變化，一般在440 nm左右；硫黃素T有著較窄的發(fā)射光譜，發(fā)射黃綠色焚光，最佳發(fā)射波長則比鋅固定，一般在490 nm附近。其實(shí)，其在最初作為熒光指示劑應(yīng)用的時(shí)候是用在蛋白質(zhì)的分析中。還用于檢測Ｐ纖維的存在，展現(xiàn)出良好的熒光性能，自此之后硫黃素T一般用于蛋白質(zhì)分析中。隨著研究的深入，研究人員發(fā)現(xiàn)了硫黃素T與蛋白質(zhì)作用的發(fā)光機(jī)制。其結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)芳香環(huán)組成，單獨(dú)存在情況下，芳香環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)熒光產(chǎn)生猝滅作用，幾乎無熒光信號(hào)。而一旦與目標(biāo)物結(jié)合，兩個(gè)芳香環(huán)之間的C-C鍵就不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)而呈垂直分布，處于激發(fā)態(tài)，所以就有了熒光[2]。

參考文獻(xiàn)

[1]李鳳,劉強(qiáng),李保新. 以G-三鏈體/硫黃素T為探針非標(biāo)記熒光法檢測DNA [J]. 延安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2022, 41 (03): 34-37+45. DOI:10.13876/J.cnki.ydnse.2022.03.034

[2]付文強(qiáng). 硫黃素T差異性識(shí)別假鏡像對(duì)稱的異分子間端粒G-四鏈體[D]. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2021. DOI:10.27517/d.cnki.gzkju.2021.002566