[发明专利]一种基于酶辅助循环信号放大的电化学急性白血病基因Pax-5a检测方法

说明书

一种基于酶辅助循环信号放大的电化学急性白血病基因Pax‑5a检测方法，其基于发卡型DNA探针(HP)控制转录的终止和翻译的效率优势，目标基因Pax‑5a打开HP，启动HP的复制模板功能，在DNA聚合酶和限制性内切酶的协同作用下，一方面辅助DNA促使目标基因Pax‑5a循环打开HP；另一方面，也产生大量的G‑四链体序列。G‑四链体序列由于碱基互补作用被金电极表面上的巯基修饰的探针捕获，然后在氯化血红素和钾离子的存在下形成G‑四链体/氯化血红素复合物，可以催化还原双氧水而产生电化学信号，电流的变化与目标基因浓度在一定范围内存在线性相关关系。该方法基于发卡型DNA探针酶辅助循环信号放大机制及一键式电化学检测平台，可以实现对目标基因高灵敏和高选择性检测。

技术领域

本发明涉及电化学生物分析领域，具体涉及急性白血病基因Pax-5a的检测方法。

背景技术

作为最常见的人类恶性肿瘤疾病之一，急性淋巴细胞白血病(ALL)在儿童中的患病率最高。在美国，每年约有3,000至4,000人被诊断患有ALL，其中三分之二是2至5岁的儿童。Pax-5是在造血系统中发现的唯一paired-box(PAX)家族成员，它可以分为Pax-5a，Pax-5b，Pax-5c，Pax-5d和Pax-5e。其中，Pax-5a是最重要的，Pax-5通常是指Pax-5a。Pax-5对于B细胞分化和发育非常重要，其异常表达可引起B淋巴细胞性白血病。然而，目前关于变异的Pax5基因检测及该基因在临床急性淋巴细胞白血病患者中的表达的研究较少。因此，开发一些简便有效的Pax-5基因突变检测方法是非常迫切且极具生命学意义的。

目前，关于DNA的传统检测方法主要有实时定量聚合酶链式反应(PCR)法、荧光光谱法、紫外光谱法、比色法、免疫测定等，尽管这些方法各具优势，但是昂贵的仪器，一定的操作技能，繁琐复杂的标记处理方法，检测信号低以及试剂的不稳定性，使得这些方法的应用还面临着挑战。

电化学DNA传感器作为近年发展迅速的DNA分析检测技术，由电化学输出设备、信号转换元件和灵敏性的分子识别层三部分组成。电化学DNA传感器终极是在电极界面进行的反应，且每步骤之间会进行淋洗，有效避免因在均相中反应时大量干扰物同时存在，从而提高了检测的灵敏度。DNA的碱基之间特异性结合，运用到电化学传感器能够提高检测的选择性。由于电化学DNA传感器具有分析速度快和效率高等这些优点，已应用到众多研究领域中，成为DNA检测的重要手段。

G-四链体是由四个鸟嘌呤(G)碱基首尾相连通过π-π堆积进一步形成的特殊类型的DNA二级结构。近年来，G-四链体受到科学家们越来越多的关注，并已被应用于抗癌治疗的研究。G-四链体与小分子结合后形成的G-四链体DNAzyme具有高稳定性和过氧化物酶模拟活性的优点，其广泛用于电化学生物传感器、荧光生物传感器、光电化学生物传感器等。因此，具有过氧化物酶催化活性的G-四链体/hemin复合物用于电化学DNA传感器的构建是可行和高效的。

然而，电化学生物传感器通常在信号产生方面具有某些限制。一方面，在构建电化学生物传感器时，需要标记适当的电活性物质，这可能会限制检测灵敏度；第二方面，一般电化学层层组装反应会在电极表面不断引入干扰物；第三方面，直接在电极界面将适当的信号放大技术引入电化学生物传感器的构建是存在效率问题。因此，在电极表面上开发新型信号放大策略、抗干扰及信号放大效率等以提高分析物检测灵敏度为指标方法对于扩大电化学分析应用和性能具有重要意义。

发明内容

为了方便地检测急性白血病基因Pax-5a，本发明提供一种基于酶辅助循环信号放大的电化学急性白血病基因Pax-5a检测方法。