【技术实现步骤摘要】
具有催化功能的寡核苷酸、核酸电子器件、逻辑门复合物及电路
[0001]本申请涉及具有催化功能的寡核苷酸
,具体涉及具有催化功能的寡核苷酸、核酸电子器件、逻辑门复合物及电路。
技术介绍
[0002]经过数百万年的进化,各种生物细胞活动是通过复杂的分子机制网络来控制的,例如,在对各种刺激的反应中,细胞和生物体进化出了不同的机制,能够快速和精确地适应物理化学环境中细胞外和细胞内的变化。此种自然发生的机制大多依赖于变构作用的使用,这是自然界中普遍存在的一种策略,以调节生物分子的亲和性,并控制细胞的代谢和生命活动过程。变构生物分子通过经历特定的、结合诱导的构象变化,对其在变构位点的效应物作出反应,此种变构事件反过来又会触发特定的输出信号,如离子通道的打开或酶的激活。
[0003]具有催化功能的寡核苷酸是一种功能性的、能够催化磷酸二酯键裂解的催化DNA分子,能够催化具有类酶效率和选择性的特定化学反应,此外,具有催化功能的寡核苷酸的各种具有不同催化活性被报道:连接、磷酸化、去糖基化、与DNA和RNA底物的金属依赖水解,以及涉及非核酸底物的反应。催化核酸最吸引人的特点是,它们结合了酶(如催化活性和特异性)和核酸(如易于合成、高可编程性和低成本)的优点。特别是,DNA
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DNA相互作用的可预测性使得通过不同方式控制具有催化功能的寡核苷酸的活性成为可能。活性变构调节是控制具有催化功能的寡核苷酸的有力途径。通常,具有催化功能的寡核苷酸被合理地设计为一个第二结构域,通过不同的效应物来控制催化活性,如短寡核苷酸 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有催化功能的寡核苷酸,包括:第一序列,所述第一序列自组装成一环状的第一结构域,所述第一结构域具有一个可开放或封闭的第一缺口和可开放或封闭的第二缺口;连接在所述第一缺口两侧的两个杂交臂;以及连接于所述第二缺口的第二序列,所述第二序列自组装成一环状的第二结构域;其中,当效应物与所述第二结构域结合时,介导所述第一缺口处于封闭状态,以提供所述第一结构域与底物的催化结合;所述第二缺口在所述效应物结合至所述第二结构域后由开放转变为封闭状态。2.根据权利要求1所述的具有催化功能的寡核苷酸,其中,所述底物为核苷酸链,长度为不低于13nt,可选地不低于15nt,可选地不高于30nt;所述效应物选自寡核苷酸链、小分子化合物,可选地,所述效应物为长度不低于13nt,可选地不低于15nt,可选地不高于30nt的寡核苷酸链;可选地,所述效应物选自三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、乙酰磷酸、1,3
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二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸。3.根据权利要求1所述的具有催化功能的寡核苷酸,其中,所述第二结构域的微观腔长度不低于40nt,可选地不低于50nt,可选地不低于60nt,可选地不低于70nt,可选地不高于90nt。4.根据权利要求1所述的具有催化功能的寡核苷酸,其中,所述第二序列中插入两个可相互结合的适配序列,所述适配序列的长度可选地不低于15nt,可选地不高于30nt,可选地不高于25nt。5.根据权利要求1所述的具有催化功能的寡核苷酸,其中,所述第二序列中还插入有用于匹配阻断链的阻断序列,所述阻断链用于调控所述具有催化功能的寡核苷酸的催化活性;所述阻断序列可选地不低于10nt,不高于60nt,可选地不低于20nt,不高于58nt。6.根据权利要求1~5任一项所述的具有催化功能的寡核苷酸,所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.1~14任一所示。7.根据权利要求6所述的具有催化功能的寡核苷酸,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示时,所述第一序列包为SEQ ID NO.1所示序列中由5
’→3’
方向第10~16nt的序列及由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.1所示序列中的第17~103nt序列构成,其中,第30~88nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.2所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.2所示序列中的第17~89nt序列构成,其中,第30~74nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.3所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序
列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.3所示序列中的第17~82nt序列构成,其中,第30~67nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.4所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.4所示序列中的第17~74nt序列构成,其中,第30~59nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.5所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.5所示序列中的第17~70nt序列构成,其中,第30~55nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.6所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.6所示序列中的第17~67nt序列构成,其中,第30~52nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.7所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.7所示序列中的第17~65nt序列构成,其中,第30~50nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示时,所述第一序列包括为SEQ ID NO.8所示序列由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列,所述第一结构域由由5
’→3’
方向第10~16nt和由第3
’→5’
方向第11~19nt的序列自组装形成,所述第一结构域的两端形成所述第一缺口和所述第二缺口;所述第二序列为SEQ ID NO.8所示序列中的第17~60nt序列构成,其中,第30~45nt为“T”核苷酸;可选地,当所述具有催化功能的寡核苷酸的核苷酸序列...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴曈勃,胡鱼强,李长江,胡明昊,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:
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