第6章 核酸分子探针
第六章
基于分子工程的核酸分子探针
生命的本质是一系列可自主调控的化学、物理过程，但主角不是简单的化合物而是复杂的生物大分子。核酸与蛋白质是生命发生、发展和繁衍中最重要的两类物质，正是它们之间复杂、精巧而协调的相互作用演绎出神奇、千变万化、令人叹为观止的生命现象。
因此，在分子水平上研究核酸、蛋白质等生物大分子及其相互作用是我们深入理解生命现象、揭示生命奥秘最为关键的内容之一。
红细胞:6,000-9, 000nm 白细胞:10,000nm
一般细菌: 1,000 –10,000 nm 一般病毒:75 –100 nm 蛋白质5 –50 nm DNA (双链宽) 2 nm
研究人员需要一些合适的分析工具和手段，在分子水平上，最好是在活体内，将生物分子的成分、结构、相互作用等信息转变为易于检测的光、电信号变化，非常灵敏、准确地反映出来。
以体系的功能为导向，在分子水平上设计所需结构，并定向合成功能分子，是分子工程的重要特征。通过在分子水平上研究生物分子间的相互作用，设计、合成和筛选具有特定功能的分子探针并发展其生物医学应用，是分子工程的前沿研究领域之一。
核酸分子探针是一种重要的分子生物学研究手段。它非常巧妙地利用了核酸的结构及其识别能力上的特点，例如核酸的杂交、立体构象转变、与蛋白质、寡聚高分子甚至金属离子的特异性结合等，结合分子水平的信号传导机制，将相关的生命信息转变为易于检测的信号，例如拉曼、荧光、化学发光、电流、放射性等。随着其他相关学科如化学、材料科学的发展，核酸分子探针的合成、标记和检测技术取得了长足的进展，已经能在单个活细胞，甚至单分子水平上观测分子的行为。与荧光蛋白技术相比，核酸分子探针一般不需要对目标细胞预先进行基因操作，不仅更能反映生命活动的真实状况，而且也便于直接研究临床样品。
分子信标用于果蝇卵母细胞内mRNA 成像PNAS,2003, 100, 13308
核酸适体用于肿瘤
细胞的识别
PNAS , 2006, 113, 11838核酸分子探针的进展，已经能在单个活细胞，甚至单分子水平上观测分子的行为，为细胞信号转导的活体、实时、在线研究提供了条件。
核酸分子探针的发展不仅促进了检测手段的变革，还带来了巨大的经济
和社会效益。
?CRE-decoy aptamer 治疗乳腺癌的效果要显著地优于tamoxifen 。?
抗VEGF aptamer (Macugen) 已被用于老年性黄斑变性的临床治疗。
核酸荧光探针
TaqMan探针Quench auto-ligation探针蝎形引物探针相邻探针
阴阳探针核酶探针
核酸适体探针分子信标探针
TaqMan探针
利用Taq酶的3′→5′外切核酸酶活性，切断探针，产生荧光信号。探针只与模板特异性地结合，其结合位点在两条引物之间。探针的5′端标记有荧光基团，3′端标记有荧光淬灭基团。当探针完整的时候，报告基团所发射的荧光能量被淬灭基团吸收，荧光信号很低。随着PCR的进行，Taq酶在链延伸过程中遇到与模板结合的探针，其3′→5′外切核酸酶活性就会将探针切断，荧光基团远离淬灭基团，即产生荧光信号。所以，每经过一个PCR循环，荧光信号也和目的片段一样，有一个同步指数增长的过程。信号的强度就代表了模板DNA的拷贝数。
QUAL(Quench auto－ligation)探针
专用于检测RNAs，其荧光信号是化学反应而非构象改变的结果，靶序列存在时表现出简单的开-关信号模式。由两条探针组成，一条含有一个内在荧光基团和5’端标记的荧光熄灭基团，另一条3’端含有亲核硫逐磷酸酯基团，当两条探针分别与相邻靶序列RNA结合时，亲核硫逐磷酸酯基团取代另一条探针的熄灭基团，并将两条探针连接起来产生荧光信号。在识别细菌RNAs方面具有显著优势，特别适合检测表达丰度低的RNAs分子。
蝎形引物探针
利用了核酸发夹结构，即在引物的非扩增端（5’端）增加一个发夹结构，该发夹结构两端修饰有荧光基团和猝灭基团，环部序列设计得与扩增产物区一段序列相互补。在没有扩增前，探针部分保持发夹结构，荧光被熄灭；扩增之后，探针的环部序列与产物一段序列互补，因此产生分子内杂交，由于环部序列远长于发夹的茎部序列，因此发夹结构被破坏，发夹两端的荧光基团和猝灭基团被分离而导致荧光恢复。
+
Q
R Q
R
R=Reporter Q=Quencher
相邻探针
目标DNA/RNA
相邻探针（Adjacent Probes ）
相邻探针由两条DNA 组成，分别标记有两个荧光基团，其中一个在3’端标记，另一个在5’端标记。这两种探针的序列和目标物的序列配对且相邻，这样在靶序列存在时，这两种探针和靶序列进行杂交，使得标记在探针上的两种荧光基团靠近而发生能量转移，通过检测二者荧光强度之比获得能量转移效率，信号强度与目标物的量成正比。
阴阳探针
利用了核酸链之间的竞争性杂交实现了对目标链的分析检测。阴阳探针由两条互补DNA链组成，分别标记有荧光基团和熄灭基团，它们的长度在20到25个碱基左右，其中与目标序列相匹配的一条链比另一条长5个碱基左右。在没有目标链存在时探针分子的两条链互相杂交，荧光基团与淬灭基团距离很近，荧光被淬灭；当有目标链存在时，与目标序列相匹配的探针链趋向与之杂交，形成更稳定的杂交体，此时荧光基团与淬灭基团分离，荧光不再被淬灭，能检测到较强的荧光信号。
核酶探针
核酶（Ribozyme）是一类具有切割特定RNA序列能力的小RNA分子，1981年由Cech等人在研究四膜虫前体rRNA拼接机制时发现，并因此获得1988年诺贝尔化学奖。
由于DNAzyme与底物链发生分子内杂交, 荧光基团与猝灭基团相互靠近, 导致荧光猝灭. 当Pb2+存在时, DNAzyme被激活, 底物链被切断后释放出荧光基团标记的DNA片段, 从而产生明显的荧光信号. 据此可在常温下快速检测Pb2+, 检测下限为10 nmol/L.
Target mRNA
分子信标Molecular Beacon
protein
核酸适体Aptamer
分子信标核酸探针
分子信标是个呈发夹结构、设计十分巧妙的短链DNA分子。由于它特殊的结构，自从1996年被首次合成出来以后，它已经被非常广泛地应用于PCR定量、基因分型、基因芯片、活细胞内mRNA分析以
及蛋白质（酶）研究等领域。
N
N
N
O
O
O P O
O
NH O P O
O
C T A
C
C C
A T
C A A A C C T C A C G
G G G G G G DABCYL
5'3'
TAMRA
-+
O
ooc
O
NH
N
O
O
N A
A G A 分子信标本身是个呈发夹结构的短链DNA，其环状部分是一个长度在20个碱基左右的和目标分子互补的核酸序列，发夹的两臂是序列互补的5-7个碱基对并在5’端和3’端分别连有荧光基团，一般采用固相合成法获得。
d is ta n c
e (n m )
20
30
40
50
60
r u p t u r e f o r c e (n N )
-1.5
-1.0
-.5
0.0
.5
1.0
?分子信标与不同目标核酸相互作用的典型力距离曲线
实线: MB+target DNA
虚线: MB+单碱基突变DNA
AFM 研究分子信标与目标核酸的相互作用
Y. Jin, K. Wang , W. Tan et al, Anal. Chem., 2004, 76, 5721
retraction
approach
gold substrate
将上述发展的核酸探针按特定基因的序列设计成相应的荧光探针，再利用显微注射的手段将探针注入活细胞内，获取mRNA表达与分布的实时信息。
发展活细胞内mRNA
的实时检测方法
T 1min 2min 3min
4min 6min 9min
11min
双分子信标用于活细胞内mRNA成像
Santangelo PJ, et al. Nucleic Acids Res,2004, 32: e57
Target
+
F
Q
F
Q
Molecular Beacon
Hybrid
Fluorophore Quencher
?
J. Perlette and W. H. Tan. Real-time monitoring of intracellular mRNA hybridization inside single living cells.Anal. Chem.73 (22):5544-5550, 2001; T. J. Drake, C. Medley, A. Sen, R. Rogers and Weihong Tan, ChemBioChem, 2005, 5.
0 min 3 min 6 min
9 min 12 min 15 min
Bratu等将甲基化修饰的分子信标用显微注射方法引入果蝇卵母细胞中，不仅成功的对活细胞中oskar mRNA的分布进行成像，并且可以实时监测该mRNA在细胞内的转运情况
分子影像研究中分子探针技术的进展上课讲义
分子影像研究中分子探针技术的进展
分子影像研究中分子探针技术的进展 键词:分子影像学分子探针 分子医学的发展已经从根本上改变传统临床医学的检测、诊断和治疗的模式。 分子医学包括分子诊断、分子治疗和分子影像三个部分。分子诊断是在体外以蛋白、RNA和DNA水平对疾病进行早期、特异性诊断，并对疾病治疗效果进行监测。分子治疗是阻止疾病发生、发展的关键步骤，在分子水平上进行特异性阻断或抑制，以达到预防和治愈疾病的目的。 分子影像的诞生为疾病研究和诊断建立了一个全新的平台。分子影像技术的关键核心是分子探针。本文介绍分子影像探针技术的进展，希望我国分子影像工作者能够从分子影像学关键技术入手，加速我国分子影像技术的发展。为了系统阐述分子探针的制备和进展，我们从分子影像学简介、分子探针原理和制备、分子探针制备中注意的问题和分子探针的进展四个部分进行介绍。 一分子影像学简介 分子影像学包括临床前期分子影像研究和临床分子影像应用两个部分。目前只有SPECT/CT、SPECT、PET、PET/CT、MRI(MRS)和分子荧光成像能够胜任临床分子影像工作。分子影像和目前的医学影像相比具有高特异性、高灵敏度和高图像分辨率等特点，能够真正实现无创伤，以及分子水平的临床诊断。并且提供以解剖结构为基础，以分子水平为基准的疾病发生和发展的信息，为临床对疾病诊断提供定位、定性、定量和对疾病分期的准确依据。 一般而言，如果能够在基因改变的早期检测到不良变化的发生，就可以做到疾病早期发现和早期诊断。只有在分子水平认识疾病原因和变化，才能提出分子水平的治疗方案，达到疾病根治的效果。图1提示医学影像发展的过程和趋势，可以看出分子影像是今后医学影像发展的主要方向。 1. 分子影像学基础 分子影像是采用高特异的探针，无创地与体内细胞特定的分子靶位结合，以影像方式反映分子水平的变异信息。由于分子影像是在功能蛋白质水平对疾病进行研究，所以分子影像的本质是将先进的影像技术与生物化学、分子生物学等技术紧密结合，完成分子水平成像。分子影像具有高灵敏度和高特异性。 由于分子影像的目的是建立高灵敏和高特异的无创伤性影像学方法，所以它研究的重点包括以下几个方面：
分子信标：新型核酸分子探针要点
分子信标：新型核酸分子探针 摘要： 分子信标是基于荧光共振能量传递原理设计的一种发夹型寡聚核酸分子荧光探针，能够与待测核酸序列分子相互作用发生结构变化产生不同强度的荧光信号及电化学信号等，具有高灵敏度、高选择性、适于活体检测等优点。本文介绍了分子信标的作用原理，不同的分子信标类型以及应用，最后对前景作出了预测。 关键词：分子信标荧光探针灵敏度选择性活体检测 引言： 从20世纪60年代初至今，分子信标（Molecular beacon,MB）已被广泛地应用于生物、药物、化学等多个领域【1,2,3,4】。近年来，MB特别是基于DNA结构的MB，已成为一种重要工具，用于核酸的复制、重组、翻译和表达的研究【5,7,12】。为了满足后基因组时代的发展需求，人们通过各种分子工程策略，发展了许多敏锐性更高、选择性更优的MB。 自从1996年Tyagi和Krame【6】首次建立了分子信标探针，由于其独特的性质和多功能性，如操作简单、灵敏度高、特异性强等。在它出色地完成了液相靶标测定(实时PCR测定)任务之后，人们又将其应用于核酸实时定量测定、活体分析、化学与生物传感、疾病基因检测与诊断等研究中【8,9,10,11】。又由于易于对其进行修饰和改性，在这十来年的发展中，人们在经典分子信标模型的基础上，设计出了许多新型的分子信标，如无茎分子信标，用PNA【13】链代替ssDNA形成的PNA分子信标，以及LNA分子信标等。这些新型的分子信标是为了满足不同的需要而设计的，特异性更强，稳定性更好，为许多新的研究领域提供了一个平台。为了满足基因组学和蛋白质组学的发展，对分子信标的固定化也成了必然的发展趋势，自从谭蔚泓【14】首次将分子信标固定在硅胶上以来，固定化分子信标也迅速发展起来。尤其是后来设计的将分子信标固定在金表面【15,16】，利用金的强摩尔消光系数进行淬灭，简化了分子信标的设计，更加方便对其进行操作，大大促进了基因微阵列技术的发展。
化学小分子探针在药物发现中的应用
化学小分子探针在药物发现中的应用 仇文卫，汤杰 华东师范大学化学系、药物化学研究所 当今创新药物的发现越来越依赖于靶点的发现以及靶点与活性化合物作用模式的确定，化学小分子探针在这两方面的特出优越性使其成为药物化学的研究热点。 1、 创新药物的发现、靶点与化学小分子探针 药物可以挽救生命、治疗疾病、改善健康状况、缓解痛苦和各种不适，因此，可以说药物改变着我们的生活，也影响着整个世界。然而，目前开发新药的费用平均每个高达数亿美元，尽管投入如此之高，从研发到上市仍约需10-12年之久（图1）。因此新药研发迫切需要新技术、新理论，以提高效率、缩短周期。 计算机药物设计2～3年 2～3年2～3年 年 周期长：10～12年耗资达：3.5～5.5亿美元 图1. 新药研发过程 现代药物的发现过程主要包括靶点(target)的识别、先导物的发现、结构优化、临床前及临床试验等阶段，其中正确的靶点识别是影响整个过程的关键步骤
之一。靶点也称为受体（receptor），是指与药物分子在体内相互作用的功能性大分子，通常是某种蛋白质（绝大部分靶点是蛋白质）、核酸、离子通道或DNA 等。药物分子在体内作用于靶点的特定部位，形成复合物，从而诱发生物化学及生理学上的变化，产生药物效应，达到治疗疾病的目的。若能发现这些靶点，就可以在此基础上建立相应的筛选模型，对活性化合物进行高效率的活性评价。从而促进先导物发现和结构优化的进程。可见，现今药物的发现已越来越依赖于药物靶点的发现。 那么如何解决药物靶点的发现问题呢？虽然，生命科学领域的研究近年来取得了巨大成就，2001年人类基因组工程的完成更是一个里程碑式的进步。然而，何种蛋白质是针对某种疾病的小分子药物的靶点，在目前基因水平上的生物技术仍然无法解决。随着后基因时代的到来，人们逐渐认识到蛋白质才是生理功能的执行者，也是生命现象的直接体现者。这其中有可能蕴藏着开发疾病诊断方法和新药的“钥匙”，在基因组学基础上开展蛋白质组学研究将有可能导致药物开发方面的实质性突破。因此针对药物发现的技术重心已经由基因组转向了蛋白质组。利用化学小分子的多样性，选择适当的活性小分子，设计合成能够高选择性地探测蛋白质的功能、结构以及与活性小分子作用模式的探针——化学小分子探针，可以为重大疾病的诊断和防治提供新的标记物、新的药物作用靶点和新的先导结构，从而为创新药物的发现奠定基础。 在药物发现过程中，化学小分子探针主要有以下几个方面的作用（图2）：1. 针对靶点已知的有药理活性的化合物，可以进行以下三个方面的研究：(1)了解药物分子与靶点作用部位的结构信息，为进一步的结构改造提供帮助；(2)利用探针分子研究靶点蛋白在生理与病理状态下的分布情况，深入研究蛋白质的功能；(3)利用探针分子进行细胞或体内的标记实验，可能会发现一些与活性化合物有交叉作用的靶点蛋白，从而为已知的小分子药物可能产生的毒副作用提供预测。2. 对于体内作用靶点未知，有药理活性的化合物，特别是来自天然产物的活性化合物，可以将其设计成探针分子，通过对细胞或动物的标记实验来发现其体内的作用靶点，建立新靶点的筛选模型，为先导物的结构优化服务。
核酸检测基本 知识
核酸检测基本知识 1.什么是核酸检测 核酸的定义：核酸是由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。 核酸具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息 和传递遗传信息。 2.核酸的分类 核酸大分子可分为两类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 3.核酸的组成
DNA和RNA都是由一个一个核苷酸(nucleotide)头尾相连而形成的，由C、H、O、N、P，5种元素组成。DNA是绝大多数生物的遗传物质，RNA是少数不含DNA的病毒（如HIV病毒，流感病毒，SARS病毒等）的遗传物质。RNA平均长度大约为2000个核苷酸，而人的DNA却是很长的，约有3X10^9个核苷酸。 4.核酸的功能 在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的 作用。核酸不仅是基本的遗传物质，而且在蛋白质的生物 合成上也占重要位置，因而在生长、遗传、变异等一系列 重大生命现象中起决定性的作用。 DNA与RNA都是核酸，它们在化学组成上有什么区别如 下： DNA与RNA的比较DNA RNA 主要存在部位细胞核细胞质 基本组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基种类A、G、C、T A、G、C、U 五碳糖种类脱氧核糖核糖 核苷酸链两条脱氧核苷酸链一条核糖核苷酸链 5.检测方法 核酸检测方法，主要通过同时进行靶核酸扩增和可检 测信号的生成来检测样品中的靶核酸。可应用于临床微生
物学、血液筛选、遗传病诊断和预防、法医学等领域的核 酸检测。 目前主要使用的方法有以下几种： a.核酸序列依赖性扩增法 NASBA是由一对引物介导的、连续均一的、体外特异性 核苷酸序列等温扩增RNA的新技术。反应在42℃进行,可在2h内将RNA模板扩增约109倍。NASBA原理是提取病毒RNA,加入AMV逆转录酶、RNA酶H、T7RNA聚合酶和引物进行扩增。 整个反应分非循环相和循环相:在非循环相中,引物I与模板RNA退火后在AMV逆转录酶的作用下合成cDNA,形成RNA:DNA 杂合体,随即RNaseH降解RNA,引物Ⅱ与cDNA退火,在反转录酶作用下合成第2条DNA互补链。双链DNA可在T7RNA聚合酶的作用下,经其启动子序列起动而转录RNA，RNA又可在反转录酶的作用下反转录成DNA，进入循环相,对模板进行大量 扩增。 b.转录介导的扩增技术 TMA技术原理与NASBA基本一致，略有不同之处是TMA利用的是MMLV逆转录酶及T7RNA聚合酶两种酶，MMLV逆转录酶既有逆转录酶的活性又具有RNA酶H活性。反应在41.5℃进行,可在1h内将RNA模板扩增约109倍。 c.连接酶酶促链式反应(LCR) LCR是基于靶分子依赖的寡核苷酸探针相互连接的一种
有机小分子探针
有机小分子探针 黄美英 2014010714 摘要细胞内生物活性化合物在细胞内作用靶点的确定是化学生物学和药物开发中的关键 问题之一。作为功能蛋白质组学中的一项重要技术, 小分子探针在确定生物活性化合物细胞内作用靶点的研究中扮演着举足轻重的角色。PH值在生理及病理过程如受体介导的信号传导、酶活性、细胞生长和凋亡、离子运输和稳态调节、钙含量调节、细胞内吞作用、趋化作用、细胞粘附和肿瘤生长等过程中起到非常重要的作用。本文介绍了几种小分子探针原理，技术和方法，并通过列举近年来该技术应用的成功示例进一步阐明小分子生物活性探针技术的应用原理和重要性。 关键词生物活性化合物；小分子探针；PH值；DNA探针技术 一绪论 荧光探针是化学传感技术领域在上个世纪八十年代的一项重大发现，目前己有愈来愈多的荧光探针应用于分子水平上进行实时检测。荧光检测技术由于灵敏度高，操作简便，可视性强，且对细胞、生物体的损伤小，成为了用于临床分析、环境监测、生物分析及生命科学等领域不可缺少的检测工具[1]。分子荧光探针的检测对象包括各种离子、小分子、自由基、多肽、酶，甚至还包括温度、极性、粘度等。人们可以使用荧光显微镜、荧光光谱仪、流式细胞仪、荧光活体成像系统等仪器获取荧光探针检测的相关信息，借助荧光成像技术我们能够实时检测活细胞内分子或离子的浓度以及生物大分子结构的变化过程，也可以获得关于生物组织生理代谢过程的相关信息，还可以实现生物活体的荧光成像[2]。另一方面研究者们能够根据需要设计合成出满足“特定要求”的探针分子，基于此，荧光探针和荧光检测技术在生命科学的发展中起到举足轻重的作用[3]。 通常一个光探针分子由荧光团（Fluorophore）和识别基团（Receptor）通过连接臂（Spacer）以共价键方式连接，荧光团作为信号转换器将识别行为转化为光信号，可以通过荧光的增强或淬灭乃至光谱位移的变化对分析物进行识别。荧光探针分子具有非常大的可塑性和应用潜力，通过对有机分子结构进行巧妙设计和改造，就能够设计合成出满足各种需要的荧光探针。按照光化学反应原理，荧光传感器主要可以分为以下几类：光诱导电子转移(photoinduced electron transfer，PET)，分子内电荷转移(internal charge transfer, ICT)，扭转分子内共轭电荷转移（twisted intramolecular charge transfer, TICT），分子内单体-激基缔合物(monomer/excimer)，金属-配合体电荷转移(metal-to-ligand charge transfer, MLCT)，光诱导荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)，激发态分子内质子转移(excited state intramolecular proton transfer, ESIPT)，聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE），C=N 异构化（C=N isomerization）。荧光探针因其具有体积小、成本低、无需预处理、不受外界电磁场影响等优良特性可以广泛应用于临床分析、环境监测、生物分析及生命科学等领域，成为当前一个重要的研究热点。寻找灵敏度高、选择性好、对光稳定、
常见实验方法的写作套路核酸检测篇9-Digital PCR
编号：2-9 主题：digital PCR 概述： Digital PCR（dPCR)即数字PCR，它是一种核酸分子绝对定量技术。相较于qPCR，数字PCR可以直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的绝对定量。数字PCR是最新的定量技术，基于单分子PCR方法来进行计数的核酸定量，是一种绝对定量的方法。由于数字PCR能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的绝对定量，因此特别适用于依靠Real-time PCR的Ct值不能很好分辨的应用领域，例如：拷贝数变异、突变检测、基因相对表达研究（如等位基因不平衡表达）、二代测序结果验证、miRNA表达分析、单细胞基因表达分析等。目的： 对DNA分子的个数进行绝对定量。 原理： 其主要采用当前分析化学热门研究领域的微流控或微滴化方法，将大量稀释后的核酸溶液分散至芯片的微反应器或微滴中，每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。这样经过PCR循环之后，有一个核酸分子模板的反应器就会给出荧光信号，没有模板的反应器就没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积，就可以推算出原始溶液的核酸浓度。 步骤： 1.分离并纯化基因组DNA； 2.计划数字PCR实验，确定样品的最佳稀释度，以获得数字PCR答案；
3.上样，将DNA样品与TaqMan Assay以及OpenArray数字PCR预混液上样到OpenArray 384孔板； 4.循环和成像，利用OpenArray AccuFill 系统将反应上样到OpenArray平板。将OpenArray平板插入OpenArray箱中，装满浸液，并用封箱胶水密封。利用OpenArray? 实时定量PCR系统开展读取。 5.快速轻松地获取和分析数据。 流程图：
核酸检验基本技术
第六章核酸检验基本技术 第一节分子生物学基本知识 一、DNA和RNA DNA是脱氧核糖核酸的英文缩写。DNA以核苷酸排列顺序形式储存遗传信息。 DNA分子由4种核苷酸组成，由碱基互补维持DNA双螺旋结构。 在动植物、细菌和真菌中都含有DNA，但在病毒中不一定含DNA。 DNA为长丝状分子相互纠缠，其溶液十分黏稠。 它对紫外线有最强的吸收，通常用260nm波长测DNA溶液浓度，它在近中性环境中带负电荷，DNA变性后OD值会升高。 因DNA不溶于乙醇，常用二倍量乙醇沉淀DNA。 在变性温度时，它的黏性突然降低。淬火是为了保持DNA单恋状态。 DNA变性后溶液慢慢冷却，DNA会自动回复双螺旋结构。 RNA是核糖核酸的英文缩写，在大多数生物类型中，RNA起遗传信息传递作用并指导合成蛋白质，但在一部分病毒中，RNA也是遗传信息的保存者。 RNA分子中除了含有核糖而不是脱氧核糖外，凡DNA中出现胸腺嘧啶的地方都代之以尿嘧啶。 二、DNA的复制和修复 细胞分裂一次，染色体DNA就合成一次。 DNA分子拆开成两条链，每一条单链按照碱基配对的原则合成另一条新的单链，成为半保留复制。 在合成DNA时限制性核酸内切酶不是合成DNA的必要条件。 DNA多聚酶只能结合在一长段DNA单链的一小段局部双链结构上，才能顺利开始DNA合成。 在DNA合成中单核苷酸分子必须顺序以共价链连接在已形成核酸链3?末端的羟基上。 在合成大声错误时，DNA多聚酶会切除错误核苷酸，在那个位置上重新加一个正确核苷酸。 在人工合成DNA时，至加一种或两种三磷酸单核苷酸，那么和成就会停止在缺失的核苷酸位置上。 在大肠菌DNA损伤修复时填补缺口最重要的酶是DNA聚合酶Ⅰ，而复制最主要的DNA聚合酶是DNA聚合酶Ⅱ。 该酶的核心聚合酶中，具有3?-5?外切酶活性。DNA修复过程中尿嘧啶糖基酶系统不包括SⅠ核酸酶。 逆转录酶的RNAaseH活性是一般DNA聚合酶所不具备的。 三、转录 在生物体内，DNA知道的RNA合成过程称为转录。 它是按照储存在DNA尚的遗传信息合成。 合成RNA时DNA双链也要解旋，解旋部位称启动子。 大肠菌的RNA聚合酶有5个亚基，其σ亚基有启动子作用。 四、翻译 再合成各种不同RNA中，tRNA具有搬运氨基酸功能。 构成核糖体骨架的是rRNA，而mRNA直接决定蛋白质的结构。 4种核苷酸排列组成遗传信息，很撑蛋白质时转换成20种氨基酸的排列顺序，遗传信息的这种转换称为翻译。 3个核苷酸排列顺序代表一种氨基酸密码，表示蛋白质合成开始的密码有一种，DNA3个终止密码子分别是UAA、UAG、UGA。 在细菌里，依靠rRNA和mRNA之间一段互补序列能发现蛋白质合成开始的位置。 元和生物核糖体是由16SrRNA、23SrRNA和5SrRNA组成，在振和生物核糖体的五种主要的组蛋白中，H1在进化中最不保守。 在核糖体上，有2个位置上暴露出mRNA分子相邻的2个密码子，当蛋白质合成进行到没有携带任何
核酸检测技术的应用
核酸检测技术的应用 规ELISA检测。部分标本因为ELISA检测项目不合格直接被淘汰而未 进入到核酸检测环节，有303616份标本分别实行混样核酸检测（191222人份）和单人份核酸检测（112394人份）。⑴混样核酸检测：按照试剂盒说明书要求，筛选ELISA检测合格标本实行8个标本混样 核酸检测，无反应性pooling的8个标本视为该项目核酸检测合格， 有反应性pooling实行标本的拆分单检，拆分无反应性的标本判为合格，拆分亦有反应性的标本判为该项目核酸检测不合格。⑵单人份核 酸检测：采用单个标本核酸检测模式，按照试剂盒和全自动核酸检测 设备要求实行检测，检测无反应性的标本视为HBVDNA、HCVRNA、HIV- 1RNA项目联检合格，检测有反应性的标本则视为HBVDNA、HCVRNA、 HIV-1RNA项目联检不合格。 1.2统计学处理采用x²检验,比较各项目不合格率的差异， p<0.05为差异有统计学意义。 2结果 其中112394人份采用单人份核酸检测系统实行检测，检出单独NAT不 合格数148例，不合格率为1.32‰；191222人份标本采用另外的混样 核酸检测系统实行检测，检出单独NAT不合格数63例，不合格率为 0.33‰.两者不合格率比较，有显著性差异（P<0.05）。 单采血小板标本中，采用ELISA方法检测全血标本278214人份，HBsAg、抗-HCV、抗-HIV-1/2三项不合格数2536例，不合格率为 9.1‰；采用ELISA方法检测单采血小板标本27698人份，HBsAg、抗-HCV、抗-HIV-1/2三项不合格数78例，不合格率为2.8‰.两者不合格 率比较，有显著性差异（P<0.05）。 类，一类为NAT反应性而ELISA无反应性，即为单独NAT不合格结果, 此类不合格的检出即为NAT在血液筛查中所发挥的检测效能。另一类 为NAT反应性ELISA亦为反应性。303616份标本中全血标本和单采血
分子影像研究中分子探针技术的进展
分子影像研究中分子探针技术的进展 键词:分子影像学分子探针 分子医学的发展已经从根本上改变传统临床医学的检测、诊断和治疗的模式。 分子医学包括分子诊断、分子治疗和分子影像三个部分。分子诊断是在体外以蛋白、RNA和DNA水平对疾病进行早期、特异性诊断，并对疾病治疗效果进行监测。分子治疗是阻止疾病发生、发展的关键步骤，在分子水平上进行特异性阻断或抑制，以达到预防和治愈疾病的目的。 分子影像的诞生为疾病研究和诊断建立了一个全新的平台。分子影像技术的关键核心是分子探针。本文介绍分子影像探针技术的进展，希望我国分子影像工作者能够从分子影像学关键技术入手，加速我国分子影像技术的发展。为了系统阐述分子探针的制备和进展，我们从分子影像学简介、分子探针原理和制备、分子探针制备中注意的问题和分子探针的进展四个部分进行介绍。 一分子影像学简介 分子影像学包括临床前期分子影像研究和临床分子影像应用两个部分。目前只有SPECT/CT、SPECT、PET、PET/CT、MRI(MRS)和分子荧光成像能够胜任临床分子影像工作。分子影像和目前的医学影像相比具有高特异性、高灵敏度和高图像分辨率等特点，能够真正实现无创伤，以及分子水平的临床诊断。并且提供以解剖结构为基础，以分子水平为基准的疾病发生和发展的信息，为临床对疾病诊断提供定位、定性、定量和对疾病分期的准确依据。 一般而言，如果能够在基因改变的早期检测到不良变化的发生，就可以做到疾病早期发现和早期诊断。只有在分子水平认识疾病原因和变化，才能提出分子水平的治疗方案，达到疾病根治的效果。图1提示医学影像发展的过程和趋势，可以看出分子影像是今后医学影像发展的主要方向。 1. 分子影像学基础 分子影像是采用高特异的探针，无创地与体内细胞特定的分子靶位结合，以影像方式反映分子水平的变异信息。由于分子影像是在功能蛋白质水平对疾病进行研究，所以分子影像的本质是将先进的影像技术与生物化学、分子生物学等技术紧密结合，完成分子水平成像。分子影像具有高灵敏度和高特异性。 由于分子影像的目的是建立高灵敏和高特异的无创伤性影像学方法，所以它研究的重点包括以下几个方面： (1)探讨细胞和特异性代谢、酶、受体及基因表达。目前临床广泛应用的CT、MRI及超声图像的特异性不能满足临床对特异性检测的要求，分子影像正好在这方面弥补了它们的不足。(2)以分子影像学手段进行靶向治疗药物和基因治疗方法的研究。(3)在分子病理学的基础上评价治疗效果和预后。(4)建立分子水平上药物代谢的动力学模型。(5)建立个性化治疗
核酸检测技术的应用
核酸检测技术的应用 1资料与方法 1.1检测方法及判定规则305912份全血标本和单采血小板标本进行常规ELISA检测。部分标本因为ELISA检测项目不合格直接被淘汰而未 进入到核酸检测环节，有303616份标本分别进行混样核酸检测（191222人份）和单人份核酸检测（112394人份）。⑴混样核酸检测：按照试剂盒说明书要求，筛选ELISA检测合格标本进行8个标本混样 核酸检测，无反应性pooling的8个标本视为该项目核酸检测合格， 有反应性pooling进行标本的拆分单检，拆分无反应性的标本判为合格，拆分亦有反应性的标本判为该项目核酸检测不合格。⑵单人份核 酸检测：采用单个标本核酸检测模式，按照试剂盒和全自动核酸检测 设备要求进行检测，检测无反应性的标本视为HBVDNA、HCVRNA、HIV- 1RNA项目联检合格，检测有反应性的标本则视为HBVDNA、HCVRNA、 HIV-1RNA项目联检不合格。 1.2统计学处理采用x²检验,比较各项目不合格率的差异， p<0.05为差异有统计学意义。 2结果 2.1单检模式及混检模式下的NAT结果303616人份标本进行核酸检测，其中112394人份采用单人份核酸检测系统进行检测，检出单独NAT不 合格数148例，不合格率为1.32‰；191222人份标本采用另外的混样 核酸检测系统进行检测，检出单独NAT不合格数63例，不合格率为 0.33‰.两者不合格率比较，有显著性差异（P<0.05）。 2.2全血标本和单采血小板标本ELISA检测结果305912份全血标本和单采血小板标本中，采用ELISA方法检测全血标本278214人份，HBsAg、抗-HCV、抗-HIV-1/2三项不合格数2536例，不合格率为 9.1‰；采用ELISA方法检测单采血小板标本27698人份，HBsAg、抗-
如何自制核酸探针
如何自制核酸探针？ 什么是核酸探针？ 核酸探针是能与特定的靶分子发生特异性结合的一段核苷酸分子。通过在核酸探针上连接一些小分子化合物，如生物素、荧光素、地高辛等，或者放射性同位素标记核苷酸，可以达到检测靶基因序列和纯化的目的。这一过程被称为核酸杂交。其原理是碱基互补的两条核酸分子退火形成双链。 探针应用 核酸探针技术作为分子生物学中最常见的技术之一，是印记杂交，原位杂交，实时荧光PCR，microarray（微阵列）等技术不可或缺的组成部分。探针技术能定性或者检测特异性DNA/RNA序列，还可用于病原微生物和寄生虫的检测，疾病诊断等领域。 探针制备 探针标记主要分为放射性和非放射性标记法。探针制备流程如图1所示。Southern印迹、Northern印迹等需要较长的DNA探针，常使用缺口平移法和随机引物法进行标记。而这些方法对于较短的DNA（200 bp以下）来说，效率很低，常使用末端标记法。除了这三种方法，常见的还有PCR标记法。 图1. 探针制备流程。 随机引物法 随机引物法的原理是利用随机引物（random primer，即DNA 水解、分离得到的六聚脱氧核苷酸作）与单链DNA随机互补结合，在Klenow大片段酶的作用下，合成互补链，直至下一个引物。如果模板是RNA，则使用反转录酶。随机引物法可以使标记均匀跨越探针全长。相比于缺口平移法，探针的活性更高，但是产量相对较低。
图2. 随机引物法的原理。 Protocol 试剂： [α-32P]dCTP (3000Ci/mmol), dATP,dTTP,dGTP (5 mmol/L),Klenow大片段（2U/uL），模板，随机引物， NA终止/贮存缓冲液（50 mmol/L Tris-Cl (pH 7.5)，50 mmol/L NaCl，5 mmol/L EDTA (pH 8.0)，0.5% (m/V) SDS） 5X 随机引物缓冲液（250 mmol/L Tris (pH 8.0)，25 mmol/L MgCl2，100 mmol/L NaCl，10 mmol/L 二琉苏糖醇（DTT)，1 mol/L HEPES ( 用 4 mol/L NaOH 调至 pH 6.6），1 mol/L DTT 贮存于 -20℃，临用前用水稀释，使用后弃去稀释的 DTT。） 实验步骤： 1、在一个 0.5 mL 的微量离心管中加入溶于 30 uL 水的模板 DNA ( 25 ng ) 及 1 uL 随机脱氧核苷酸引物（约 125 ng）。 2、使用PCR或者预热的水浴锅95℃热变性10min，迅速放冰上1min。 3、4℃离心混合物10s，重新置于冰上。 4、引物和模板的混合物中加入： dATP, dTTP, dGTP 各1 uL 5X 随机引物缓冲液 10 uL
地高辛标记核酸探针的标记方法
地高辛标记核酸探针的标 记方法 Last revision on 21 December 2020
地高辛标记核酸探针的标记方法 核酸探针已被广泛用于筛选重组克隆、基因多样性的种性检测和真菌种群内及种群之间的系统发育关系评价。最早使用的放射性同位素标记核酸探针具有敏感性高、特异性好、分辨力强的特点，但放射性同位素标记也存在着一系列令人困扰的问题,如成本高、探针半衰期短、放射性物质危害人体健康等。而且在进行放射性同位素标记实验时,需要有专门的实验室及相应的实验保护设施，还需要由经过培训的专业人员来操作,因而限制了在普通实验室进行分子生物学实验。 近几年发展起来的非放射性核酸探针大多通过酶促、光化学和化学手段掺入一种报道基团,这种报道基团可通过高灵敏度的冷光、荧光或金属沉淀等检测系统检测。另外,应用pH电极或感应器技术的电化学检测系统也有报道。在这些检测系统中,灵敏度最高的是生物素- 亲合素检测系统和半抗原-抗半抗原地高辛检测系统。由于生物样品中常含有内源性生物素及生物结合蛋白，生物素标记的核酸探针会发生一些非特异性结合，从而影响实验效果。与生物素-亲合素系统同样具有高灵敏度，却减少了非特异性结合的地高辛检测系统，已为人们所接受,并得到广泛的应用。 地高辛(Digoxigenin ,DIG) 又称异羟基洋地黄毒甙元，是一种类固醇半抗原分子。其化学结构如图1 所示。 采用人工方法可以将地高辛的线型间隔臂与dUTP 连接起来,形成DIG-11-dUTP，通过随机引物法或PCR法将其掺入到DNA
探针中。RNA探针的标记是使用噬菌体信息编码的RNA聚合酶，通过体外转录将DIG-11-dUTP掺入到RNA探针中。寡核苷酸探针的标记则是通过末端转移酶催化，在3'末端加上DIG-11-dUTP/dATP 或DIG-11-ddUTP 尾巴。 对于目的DNA 或RNA 来说，分子杂交后,杂交部分可通过ELISA 实验程序加以检测，即加入一种结合有碱性磷酸酶的地高辛-特异性抗体，它与地高辛半抗原分子形成酶联抗体-半抗原(DIG) 复合物，再加入相应的显色底物，使杂交部分得以显示。 1 地高辛标记核酸探针的主要标记方法 1. 1 DNA 探针的标记方法 1. 1. 1 PCR 掺入法这种标记方法是通过聚合酶链式反应，在Taq 酶的作用下，将DIG-11-dUTP 掺入到新合成的DNA 链中。以本法标记的探针不但灵敏度高，产量也很高。少量的基因组DNA(1ng～50ng) 便可直接通过PCR 进行扩增、标记。 1. 1. 2 随机引物法用随机引物法可将DIG-11-dUTP 标记于DNA 链上。为得到最佳标记效果，标记前模板DNA 需作线性处理，而且至少要用苯酚-氯仿进行一次抽提，再用乙醇沉淀。100～10000 碱基的模板链均可被有效地标记，但大于10000 碱基的模板链则需要在标记前作限制酶切消化。处理好的模板加入随机引物，按碱基互补原则，随机引物与模板DNA 退火后由Klenow 片段从引物3' 端延伸引物，便可将DIG-11-dUTP 均匀掺入到新合成的DNA 链中。
化学小分子探针在药物发现中的应用
化学小分子?探针在药物?发现中的应? 用 仇文卫，汤杰 华东师范大?学化学系、药物化学研?究所 当今创新药?物的发现越?来越依赖于?靶点的发现?以及靶点与?活性化合物?作用模式的?确定，化学小分子?探针在这两?方面的特出?优越性使其?成为药物化?学的研究热?点。 1、 创新药物的?发现、靶点与化学?小分子探针? 药物可以挽?救生命、治疗疾病、改善健康状?况、缓解痛苦和?各种不适，因此，可以说药物?改变着我们?的生活，也影响着整?个世界。然而，目前开发新?药的费用平?均每个高达?数亿美元，尽管投入如?此之高，从研发到上?市仍约需1?0-12年之久?（图1）。因此新药研?发迫切需要?新技术、新理论，以提高效率?、缩短周期。 计算机药物设计2～3年 2～3年2～3年 3～4年 周期长：10～12年耗资达：3.5～5.5亿美元 图1. 新药研发过?程
现代药物的?发现过程主?要包括靶点?(targe?t)的识别、先导物的发?现、结构优化、临床前及临?床试验等阶?段，其中正确的?靶点识别是?影响整个过?程的关键步?骤之一。靶点也称为?受体（recep?tor），是指与药物?分子在体内?相互作用的?功能性大分?子，通常是某种?蛋白质（绝大部分靶?点是蛋白质?）、核酸、离子通道或?DNA等。药物分子在?体内作用于?靶点的特定?部位，形成复合物?，从而诱发生?物化学及生?理学上的变?化，产生药物效?应，达到治疗疾?病的目的。若能发现这?些靶点，就可以在此?基础上建立?相应的筛选?模型，对活性化合?物进行高效?率的活性评?价。从而促进先?导物发现和?结构优化的?进程。可见，现今药物的?发现已越来?越依赖于药?物靶点的发?现。 那么如何解?决药物靶点?的发现问题?呢？虽然，生命科学领?域的研究近?年来取得了?巨大成就，2001年?人类基因组?工程的完成?更是一个里?程碑式的进?步。然而，何种蛋白质?是针对某种?疾病的小分?子药物的靶?点，在目前基因?水平上的生?物技术仍然?无法解决。随着后基因?时代的到来?，人们逐渐认?识到蛋白质?才是生理功?能的执行者?，也是生命现?象的直接体?现者。这其中有可?能蕴藏着开?发疾病诊断?方法和新药?的“钥匙”，在基因组学?基础上开展?蛋白质组学?研究将有可?能导致药物?开发方面的?实质性突破?。因此针对药?物发现的技?术重心已经?由基因组转?向了蛋白质?组。利用化学小?分子的多样?性，选择适当的?活性小分子?，设计合成能?够高选择性?地探测蛋白?质的功能、结构以及与?活性小分子?作用模式的?探针——化学小分子?探针，可以为重大?疾病的诊断?和防治提供?新的标记物?、新的药物作?用靶点和新?的先导结构?，从而为创新?药物的发现?奠定基础。 在药物发现?过程中，化学小分子?探针主要有?以下几个方?面的作用（图2）：1. 针对靶点已?知的有药理?活性的化合?物，可以进行以?下三个方面?的研究：(1)了解药物分?子与靶点作?用部位的结?构信息，为进一步的?结构改造提?供帮助；(2)利用探针分?子研究靶点?蛋白在生理?与病理状态?下的分布情?况，深入研究蛋?白质的功能?；(3)利用探针分?子进行
核酸检测技术及其在国内外血液筛检中的应用
核酸检测技术及其在国内外血液筛检中的应用 输血相关传染病的预防和控制已经成为全社会关注的焦点,新技术的引进是进一步提高血液安全性的重要一环。本文就病原体核酸检测技术(nucleic acid testing, NAT)及其在国内外血液筛检中的应用情况和结果作一介绍,并对该方法在我国推广和应用的必要性和可行性作初步探讨。 1. NAT在血液筛检中的必要性 酶免检测(EIA)技术已经广泛运用于血液筛检,该方法的灵敏度和特异性也在不断地改进和提高,但每年仍有少数新发输血后肝炎病例报道,如美国无偿献血者每单位供血传播HBV、HCV和HIV 的危险性分别为1∶66000、1∶103000和1∶676000[1]。这些危险的主要原因是: 病毒感染者“窗口期”献血,病毒变异,免疫静默感染(immuno silent infection)以及人工操作错误[2]。所谓“窗口期”,是指从感染病原开始,直至用某种检测方法能够检测到该病原存在为止的这一段时间[3]。血清学抗原、抗体检测的“窗口期”较长, 如HBsAg、抗-HIV、抗-HCV检测的“窗口期”分别为45-56ｄ、22ｄ、72ｄ[4,5],故美国90%以上输血传播HIV和HBV以及75%以上输血传播HCV的危险性来自“窗口期”感染献血[6]。EIA“窗口期”漏检是当前影响血液安全性进一步提高的瓶颈,对于献血者的筛选,单纯抗原或抗体血清学检测不能有效地保障血液安全。 NAT检测是直接检测病原体核酸的一系列技术的总称。其基本步骤包括核酸提取、扩增、和检测。NAT敏感性高,可检出标本中极微量的核酸,在病毒感染后数天即能检出,可大大缩短“窗口期”。初步研究表明,混合血样NAT检测可将HBV、HCV和HIV感染的平均“窗口期”缩短9d(缩短“窗口期”20%)、59d(82%)和11d(50%)[5,7];此外NAT还可以检出因上述其它3种原因而漏检的被感染献血。如法国应用NAT,从大约150万份献血中筛检出4份HCV RNA阳性、抗体阴性的样本,其中1份即为免疫静默感染[8]。尽管NAT从理论上并不能完全消除感染“窗口期”,但病毒核酸转阳之前的血液传染性极低,可以有效地预防经输血传播病毒性疾病[9]。因此,NAT的引入可使输血传播疾病的危险性降到最低[10]。 2. NAT检测的技术方法 1985年具有划时代意义的聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)的发明,标志着NAT 的诞生。随后,在PCR的基础上,派生出许多其它原理的体外NAT方法[11]。这些技术灵敏度和特异性或高或低,操作或简单或复杂,适合在各自不同的领域运用，目前适用于大样本量血液筛查并能满足高灵敏度要求的扩证扩增技术主要为PCR技术和TMA技术。 2.1 PCR扩增方法 PCR是一种体外模拟自然DNA复制过程的核酸扩增技术,以其高敏感性、高特异性和快速简便等优势得到了广泛的应用。通过简单的技术改进和联合,涌现出了各种各样不同的PCR方法,如检测RNA的逆转录PCR(RT PCR)、敏感性和特异性均较高的巢式PCR (nested PCR)、可对靶序列进行定量检测的定量PCR、检测基因超长分布的多重PCR以及PCR结合酶标技术(PCR ELISA)、PCR结合寡核酸探针杂交技术(PCR SSOP)、荧光PCR和免疫PCR等。 目前在临床检测中使用较多的是荧光定量PCR,主要用于各种传染病的诊断、病毒滴度监测以及疗效评估,因采用荧光标记的探针杂交或直接使用能和双链DNA结合的荧光素检测PCR扩增产物,
中美科学家在利用小分子探针研究细胞自吞噬领域取得重要突破
2011年9月30日，《细胞》杂志发表了中国科学院上海有机化学研究所和哈佛大学医学院等单位联合完成的研究进展。该文章报道了一种具有高选择性和高活性的细胞自吞噬抑制剂的发现，以及利用这个小分子探针，第一次揭示了两种重要的抑癌蛋白p53和Beclin1之间的内在联系的结果。 细胞自吞噬是细胞依靠溶酶体降解胞内物质的统称。细胞处于饥饿时通过自吞噬降解蛋白质和细胞器，获得维持生存所必需的氨基酸，脂肪酸和核酸等营养物质。细胞自吞噬还负责细胞的自我净化，通过降解和重复利用细胞内老旧蛋白和细胞器，维持细胞内环境稳定和代谢平衡。细胞自吞噬在生物体生长发育、细胞分化及对环境应激的应答方面极为关键，对防治某些疾病如肿瘤疾病、神经退行性疾病以及对抵抗病原微生物的感染和延缓衰老、延长寿命等方面都发挥重要作用。因此，研究其作用机制不仅可以进一步了解生命的奥秘，同时也为一些疾病的治疗提供新的思路。对于细胞自吞噬机制的研究，能够特异性地调控自吞噬过程小分子是非常重要的研究工具。目前高效、特异、低毒的细胞自吞噬抑制剂还很缺乏，因此发展理想的细胞自吞噬抑制剂十分重要。 上海有机所马大为课题组与哈佛大学医学院教授、上海有机所特聘研究员袁钧瑛的课题组合作，通过筛选和进一步的结构优化，发现了一种高效并具有高选择性的细胞自吞噬小分子抑制剂，命名为Spautin-1。通过深入研究发现该小分子通过对两个去泛素酶----USP10和USP13----选择性抑制，促进Beclin1蛋白泛素化水平增高，进而引起III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶复合物的降解。III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶复合物--Vps34/Beclin1是细胞自吞噬信号通路中重要的调控元件。该复合物主要负责催化磷脂酰肌醇转化为3-磷酸磷脂酰肌醇。其中，Vps34是一种典型的III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶。Beclin1 作为一个重要的抑癌基因，在人类乳腺癌，卵巢癌和前列腺肿瘤等多种癌症中出现变异或者基因单拷贝缺失。泛素-蛋白酶体系是细胞内一种重要的蛋白降解途径，去泛素酶通过控制蛋白的泛素化水平，调节蛋白通过蛋白酶途径的降解。有趣的是，他们发现Beclin1也调控这两个去泛素酶的稳定性。因为USP10同时也是p53蛋白的去泛素酶，所以III型磷脂酰肌醇三磷酸激酶复合物对去泛素酶的影响也调控着p53蛋白的水平。 这些结果不仅为细胞自吞噬研究提供了重要的研究工具，也揭示了两种重要的抑癌蛋白p53和Beclin1之间的不为人知的内在联系。为人类发展新的癌症治疗药物提供了重要信息。 这项工作得到了国家自然科学基金重大国际合作项目(21020102037)以及重大研究计划项目(90813007)等项目的支持。主要工作在中国科学院上海有机化学研究所完成。
核酸检测实施方案
全面推行核酸检测试运行工作方案 为预防和控制经血传播疾病的发生，保障临床用血质量和安全，经研究决定我站将全面开展核酸检测。为稳步推进核酸全面检测，不影响血液批放行，满足临床用血需求，制定本 试运行方案。 一、组织管理 为顺利开展全面核酸检测工作，成立核酸检测工作小组，工作组负责全面推行核酸检测试运行工作，协调处理试运行过程中的相关问题。核酸检测工作小组由田站长总负责，分管 站领导和相关科室积极配合。 二、工作目标 根据卫计生发〔2013〕22 号，国家卫生和计划生育委员会关于印发全面推进血站核酸检测工作实施方案（2013 —2015 年）提出的工作目标，到2015 年，血液筛查核酸检测基本覆 盖全国。 2014 年 5 月 27 日，山东省卫计委又下发了“关于全面推进供血核酸检测工作的通 知”，要求各市要按照原卫生部《全面推进血站核酸检测工作实施方案（2013-2015年）》要求，迅速开展核酸检测工作。确保 2014 年下半年在全省全面开展供血核酸检测。为全面推进我站核酸检测工作，目前前期准备工作已就绪，人员、设备、资金已到位。经研究决定自2014年7 月 1 日开始对我站所有献血员标本（包括沂源采血点）进行核酸检测。 三、保障措施 1、资源保障：器械科购买进口核酸采血管，仅供沂源采血点使用，为沂源采血点配备标本 离心机二台（一台备用），购买标本运输箱 3 个（ hiv 送检一个，沂源采血点一个，备用一个）。 （确认 6.20 号之后到位， 6.30 前完成） 2、沂源采血点标本的运送：沂源采血点工作人员严格按《血液标本留取程序 》留取标本和离心，置于2-6 ℃冰箱保存。标本由计划送血人员运回。根据工作需要，沂源计划送血增加一次，同时减少一次急症送血。即每周二、四、六计划送血三次，中午下 班时由送血司机把标本及原料血捎回。为保证核酸标本检测不超 48 小时，沂源采血点工作人员工 作时间调整，接血当日下午采血点工作人员休息，周日休息。 3、机采血小板计划的下达：血液供应科提前和临床沟通，说明我站下一步的工作目标和 任务（全面核酸检测并纳入批放行）及造成的血液供应时间的变更，达成共识，取得谅解。 合理安排血小板预约和采集计划，血小板采集计划截止到每天下午16：00 点之 前。？？？？？？ 4、机采血小板标本的交接：机采成分科按照血液供应科下达的采集计划预约献血员，安 排献血员第二天早上7：30 分之前到达血站，血小板标本必须于每天上午9： 30 之前分别与 酶免实验室和核酸实验室当面交接。 5、全血标本的交接：各采血点 2014 年 7 月 1 日起，所有采集的血液同时留取核酸标本和 酶免实验室标本。待检室每天早上与酶免实验室和核酸实验室当面交接标本，未检、待检 和待放行的原料血和成分血分别存放并标识。 四、核酸检测 1、核酸实验室与酶免实验室同步对当天采集的单采血小板标本和前一天接回的沂源采血 点的标本进行血筛三项检测，并对酶免实验室前一天初次检测无反应性的标本进行血筛三项的 检测，对酶免实验室前一天初次检测单试剂呈反应性的标本进行血筛三项的单检模式，每 天15:30 前完成实验。若遇拆分标本，及时与相关科室沟通，调整放行和血小板发放时间， 并且完成当天拆分检测，保证该批试验中不留待测的标本。若遇突发应急事件，核酸实验室和 酶免实验室同步检测。每天核酸检测完毕后出具书面检测报告交血液质量控制科、血液成 分制备科和献血服务科机采成分。 2、质量保证：核酸实验室应建立室内质控标准操作规程，实验室的每一批检测应至少有