原子力顯微鏡對核酸的表征和血管生成素與核酸識(shí)體相互作用的研究.pdf

1、在掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscopy，STM)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscopy，AFM)，不僅具有原子級(jí)的分辨率，能以10-12N(pN)的精度測量針尖與基底之間的相互作用力，還可以對單個(gè)分子進(jìn)行探測和操縱，并且能夠在真空、超高真空、大氣、液體、常溫和低溫等環(huán)境下工作。這些優(yōu)勢使其在生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、高分子領(lǐng)域以及微電子學(xué)等方面都有廣泛的應(yīng)用前景，尤其是在生

2、命科學(xué)領(lǐng)域成為了一種重要的研究工具。本論文基于AFM成像技術(shù)，借助金納米顆粒標(biāo)記對修飾在固相表面的不同片段的核酸進(jìn)行了表征，基于AFM力測定技術(shù)對特定的核酸與蛋白質(zhì)相互作用進(jìn)行了研究。主要工作涉及以下三個(gè)方面： 1、基于AFM成像技術(shù)的高分辨率，借助金納米顆粒標(biāo)記的信號(hào)放大作用，對修飾在硅基底表面的不同序列核酸片段的雜交情況進(jìn)行了表征。修飾在基底表面的不同序列核酸片段與不同尺寸的金納米顆粒標(biāo)記的互補(bǔ)核酸雜交后，金納米顆粒的尺寸

3、及其在基底表面的覆蓋度，反映了基底表面修飾的核酸片段的種類及其密度。通過檢測金納米顆粒，即可實(shí)現(xiàn)對修飾核酸基底表面的表征。該方法標(biāo)記物成本低、操作簡單、特別適合對多功能陣列核酸芯片進(jìn)行高效表征，為DNA芯片表面核酸片段修飾的表征提供了新的思路。 2、基于AFM力測定技術(shù)研究了血管生成素與其核酸識(shí)體(Aptamer)之間的特異性相互作用。比較血管生成素與其Aptamer以及與血管生成素具有較高同源性的牛胰核糖核酸酶(RNaseA

4、)和該Aptamer之間的相互作用力，證明血管生成素與其Aptamer之間存在著特異性相互作用。采用Poisson統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算出了血管生成素與其Aptamer間的單分子相互作用力。該結(jié)果為更好的揭示血管生成素與其Aptamer的識(shí)別機(jī)理，進(jìn)一步解釋Aptamer對血管生成素活性的抑制作用提供了依據(jù)。 3、基于AFM力測定技術(shù)研究了Aptamer對血管生成素與血管生成素結(jié)合元件(AngiogeninBindingElement