[发明专利]一种基于DNA纳米机器检测UDG的生物传感器

说明书

本发明提供了一种基于DNA纳米机器检测UDG的生物传感器，包括DNA 1、DNA 2、DNA 3、环状模板、Klenow酶、核酸内切酶IV、dNTP和荧光染料；其序列如SEQ ID NO:1‑4所示，所述DNA 1的第29位为AP位点。本发明的传感器UDG的检测是在均相溶液中实现的，通过RCA等温放大方式来实现信号的放大，从而实现UDG的高灵敏检测，并获得较低的检测下限。

技术领域

本发明属于生物传感器技术领域，涉及一种基于DNA纳米机器检测UDG的生物传感器。

背景技术

尿嘧啶DNA糖基化酶（Uracil-DNA Glycosylase, UDG）作为一种最常见的碱基切除修复酶，可特异性移除DNA中的尿嘧啶碱基。在DNA损伤中最常见的形式之一是胞嘧啶脱氨生成尿嘧啶，导致在DNA复制过程中G:C碱基对转变生成A:U（A:T）碱基对，干扰基因组的完整性。因此，对UDG活性的高灵敏度、高选择性检测对于基础生物医学研究具有重要意义。

高灵敏、高效、高特异性检测UDG活性对于基础生物医学研究以及相关临床诊断应用具有重要意义，目前报道的检测UDG的方法包括凝胶电泳法、质谱法和放射性标记法，然而，这些方法往往存在操作繁琐、设备复杂、辐射危害大、灵敏度低等不足。因此急需一种快速、准确、简便、微量的分析方法，以对UDG进行检测。近几年，DNA生物传感检测技术凭借其高灵敏性和特异性得到广泛的关注。其中，荧光技术的基础理论研究日益成熟，它在生物学、医学等领域所扮演的角色越来越重要。相对于其他检测手段，荧光技术具有显著的优势，灵敏度高、特异性强、价格低廉。

发明内容

针对现有技术检测UDG的操作繁琐的问题，本发明提供了一种特异性和灵敏度高、成本低、检测速度快的基于荧光检测UDG的生物传感器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种检测UDG的生物传感器，包括DNA 1、DNA 2、DNA 3、环状模板、Klenow酶、核酸内切酶IV（Endo IV）、dNTP和N-甲基吗啡啉（NMM）；其序列如SEQ ID NO:1-4所示，所述DNA 1的第29位为AP位点，所述DNA 2的第21位和第72位为AP位点。

所述环状模板的制备方法如下：挂锁探针和连接探针杂交，经T4 DNA连接酶成环，再经核酸外切酶I和核酸外切酶 III酶解，即得；

所述挂锁探针和连接探针序列如SEQ ID NO:5-6所示。

进一步的，所述生物传感器以挂锁探针、连接探针、T4 DNA连接酶、核酸外切酶I和核酸外切酶 III替换环状模板。

一种含有上述生物传感器的试剂盒。

进一步的，所述试剂盒中还包括系列浓度的UDG溶液。

一种利用上述生物传感器检测UDG的方法，包括以下步骤：

（1）DNA 1、DNA 2和DNA 3杂交形成三环模板；

（2）制备环状模板；

（3）将三环模板、环状模板、dNTPs、系列浓度UDG溶液或待测液、Endo IV、Klenow酶、荧光染料在缓冲溶液中混合并进行反应，得产物液；

（4）将步骤（3）中产物液进行荧光检测，通过系列浓度UDG做标准曲线，计算待测液中UDG浓度。

本发明的检测原理如下：

传感器中的序列如下所示：

DNA 1：