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我校在功能核酸性质研究上取得新进展

日期:2020-07-09  稿件来源:食品与生物工程学院  

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近日,我校食品与生物工程学院郑磊研究员课题组与美国斯坦福大学H. Tom Soh教授课题组合作,以双链DNA作为分子力钳对核酸适配体(aptamer)进行拉伸,进而在平衡态下测量了核酸适配体的折叠能量。相关成果已于2020年6月3日以“Measuring Aptamer Folding Energy Using a Molecular Clamp”为题发表在《美国化学学会期刊》上(J.Am.Chem. Soc., 2020, 142(27):11743–11749),并被选为该期的内页封面文章。

核酸适配体是能特异性识别靶标的核酸片段,是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)体外筛选获得的新型生物识别探针。因其具有合成容易、筛选无需活体、热稳定性高、靶标范围广等优势,已成为一种重要的研究手段受到广泛关注。核酸适配体与靶标的亲和性归因于其折叠结构与靶标之间的构型匹配,因此折叠能量(folding energy)是表征核酸适配体功能性和稳定性的重要参数。然而要通过实验手段在平衡态下直接测量核酸适配体的折叠能量非常困难。

针对这一难题,郑磊研究员课题组基于前期对双链DNA弯曲弹性力学的研究成果(EPL, 2010, 90:18003;EPL, 2011, 94:18003; Phys. Rev. X, 2011, 1:021008),牵头与斯坦福大学开展合作研究,巧妙地设计了双链DNA分子力钳来实现核酸适配体分子的拉伸,并建立了简单的延时凝胶电泳方法在平衡状态下测定了核酸适配体的折叠能量。该方法为核酸适配体乃至其他核酸结构的性能表征提供了有力的工具。

上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。合肥工业大学为该论文第一署名单位,瞿昊副研究员为论文第一作者,2018级硕士研究生马启慧为论文第二作者。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c01570

图1. 利用双链DNA分子力钳对核酸适配体进行拉伸,并在平衡态下测量核酸适配体折叠能量的方法示意图

图2. 该论文的内页封面图

(瞿昊/文 瞿昊/图 徐宝才/审核)

责任编辑:钟敏

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