【科研動態(tài)】生命學(xué)院羅亮教授、孟凡玲副教授課題組在DNA檢測中取得新進展
（通訊員 高玉婷）11月13日，《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society）在線發(fā)表了華中科技大學(xué)生命學(xué)院羅亮教授、孟凡玲副教授課題組與香港科技大學(xué)唐本忠院士團隊合作在DNA檢測中取得的最新進展“Dual-Color Emissive AIEgen for Specific and Label-Free Double-Stranded DNA Recognition and Single Nucleotide Polymorphisms Detection”。
DNA，也就是脫氧核糖核酸，一般是由兩條脫氧核苷酸鏈反向平行盤繞所形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，它攜帶著生物體的遺傳信息。近幾十年來，DNA分析在遺傳病、臨床診斷和新興的DNA納米技術(shù)中有著很重要的意義，因此，科學(xué)家們在DNA的分析和檢測方面進行了大量的研究工作。
單核苷酸多態(tài)性（SNPs）是生物體中最常見的序列變異形式，是由DNA中的單個堿基對突變引起的。SNPs的準確檢測可以幫助區(qū)分不同個體之間或者與突變體之間的基因差別，為特定疾病的遺傳信息提供臨床診斷依據(jù)。目前，大部分的DNA檢測和SNPs診斷方法都由一個DNA雜交的檢測手段和一個信號傳導(dǎo)部分組成，比如常見的Molecular beacon。然而，這種雜交檢測手段不僅受限于對探針ssDNA(單鏈DNA)的復(fù)雜修飾，而且由于探針ssDNA與待測ssDNA可能存在的不完全雜交，因此，信噪比較低，準確性有限。另外，絕大部分DNA以雙螺旋的形式（dsDNA）存在于生物體中,而不是ssDNA。因此，對dsDNA的直接檢測將使DNA的分析過程變得更加簡單、快速和方便。
針對上述問題，華中科技大學(xué)羅亮教授、孟凡玲副教授團隊與香港科技大學(xué)唐本忠院士團隊合作，報道了一種雙熒光發(fā)射的AIE分子TPBT，它與蛋白、單鏈DNA及聚陰離子結(jié)合時，發(fā)出640nm紅色熒光，當其與雙鏈DNA結(jié)合時，會出現(xiàn)一個新的537nm左右的綠色熒光峰。通過一系列機理研究，作者發(fā)現(xiàn)TPBT的540nm的綠色熒光峰與DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，鑒于此，可以用它的這一特殊雙發(fā)射熒光性質(zhì)來直接檢測雙鏈DNA的單核苷酸堿基突變以及DNA的光損傷情況。這一發(fā)現(xiàn)為無標記的SNPs檢測和DNA損傷檢測提供了一種新的快速、簡單的方法，并在基因突變的高通量篩查，尤其是對一些未知突變位點的基因變異篩查中表現(xiàn)出了很大的應(yīng)用前景。
圖1 TPBT的分子結(jié)構(gòu)及SNPs檢測原理
華中科技大學(xué)博士后高玉婷和碩士生何珍艷為論文共同第一作者，華中科技大學(xué)羅亮教授、孟凡玲副教授和香港科技大學(xué)唐本忠院士為論文共同通訊作者。華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院為第一通訊單位。該工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國博士后科學(xué)基金和華中科技大學(xué)啟動資金的資助，華中科技大學(xué)楊祥良教授、翁俊副教授、蘇莉教授也參與了此工作。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09239。
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