基于相分离体系的荧光制造技术

本发明专利技术公开了一种基于相分离体系的荧光

【技术实现步骤摘要】
基于相分离体系的荧光RNA传感器、构建方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种基于相分离体系的荧光
RNA
传感器
、
构建方法及其应用，属于生物分析测试

。

技术介绍

[0002]荧光
RNA
传感器是一种基于
RNA
适配体
(RNA aptamer)
的生物传感器，用于检测特定的分子或生物分子
。RNA
适配体是一种具有高亲和力和特异性的
RNA
序列，可以与目标分子结合形成稳定的复合物，且加入荧光染料可以发出荧光，而单独的荧光染料是不发光的
。
利用这种特性，可以将
RNA
适配体作为传感器的识别元件，通过检测
RNA
适配体与目标分子结合后发出的荧光信号来实现对目标分子的检测和定量分析
。RNA
适配体传感器具有灵敏度高
、
特异性好
、
反应速度快等优点，因此在生物医学
、
环境监测
、
食品安全等领域有着广泛的应用前景
。
[0003]然而，传统的荧光
RNA
传感器存在着一些问题，如细胞内不稳定易被降解
、
光稳定性较差等
。
细胞
RNA
的功能与其亚细胞定位和局部环境密切相关
。
一种普遍的控制
RNA
定位的方法是通过大分子凝聚，即形成无膜亚细胞区域
。
发生液相分离形成的
RNA
颗粒是细胞内的一种重要结构，具有多种功能
。
它们在细胞内参与了许多生物学过程，如转录
、RNA
加工
、RNA
运输
、
翻译和
RNA
降解等
。RNA
颗粒的形成对于这些过程的正常进行至关重要
。
且
RNA
颗粒可以保护
RNA
不受外界环境的影响，如
RNase
的作用等，从而提高
RNA
的稳定性
。
因此，精确调节特定
RNA
序列的亚细胞区域化对于控制基因表达和细胞功能非常重要
。
发生液液相分离后形成区域化凝聚态颗粒，能够保护
RNA
不被降解，有效的提高抗光漂白能力和抗酶降解能力
(Zhaolin X,Kewei R,Rigumula W,et al.Targeted RNA condensation in living cells via genetically encodable triplet repeat tags.[J].Nucleic acids research,2023.)。
[0004]生物标志物是指在生物体内产生的化学物质或分子，可以用来反映生物体内某种生理或病理状态的指标
。
例如
S
‑
adenosylmethionine(SAM)
是一种重要的生物代谢物，它在生物体内参与了多种代谢途径，包括蛋白质合成
、DNA
修复
、
甲基化反应等，
SAM
的水平与多种疾病的发生和发展密切相关，包括肝病
、
心血管疾病
、
神经系统疾病等
。
因此，开发稳定的基于相分离体系的荧光
RNA
传感器是一种有前途的检测方法，可以应用于生物学研究和医学诊断，对于疾病的早期诊断
、
治疗和预防具有重要的意义
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术提供一种基于相分离体系的荧光
RNA
传感器
、
构建方法及其应用
。
该荧光
RNA
传感器通过
RNA
单链与聚赖氨酸分子在电荷介导的作用下自组装形成聚合物，聚合物再发生相分离，形成液滴结构，从而构建传感器，将
RNA
分子的优异生物相容性
、
核酸适配体对荧光染料的高结合能力与目标物适配体对目标物的高特异性优势相结合，实现对目标生物标志物的高灵敏度检测
。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]基于相分离体系的荧光
RNA
传感器，其含有能与荧光染料特异性结合的核酸适配体
、
与目标分子特异性结合的适配体和诱导发生相分离的多个重复碱基序列单元，能激活相应的荧光染料的荧光，同时能特异性识别目标分子，并且传感器体系发出的荧光强度随着目标物分子的浓度显著变化，通过以下步骤构建：
[0008]将
RNA
单链与聚赖氨酸在缓冲溶液中混合，混合体系在
37℃
反应1～
1.5h
，得到发生相分离后形成液滴的
RNA
颗粒溶液，即为荧光
RNA
传感器，所述的
RNA
单链由能与荧光染料特异性结合的核酸适配体
、
与目标分子特异性结合的适配体和能诱导发生相分离的多个重复碱基序列单元组成，所述的缓冲液组成为：
40mM HEPES
，
100mM KCl
，2～
5mM MgCl2，
pH
＝
7.4。
[0009]优选的，混合体系中，聚赖氨酸的添加量
(
体积分数
)
为1～
30
％，更优选为
10
％，
RNA
单链的浓度为1～5μ
M。
[0010]优选的，重复碱基序列单元为
CUG
，重复碱基序列单元的个数为
31
个
。
[0011]在本专利技术具体实施方式中，
RNA
单链的碱基序列如
SEQ ID No.8
所示
。
[0012]进一步地，本专利技术提供上述荧光
RNA
传感器在生物标志物荧光检测中的应用
。
[0013]具体地，应用方法为：在上述荧光
RNA
传感器中加入荧光染料和含生物标志物的待测溶液，室温下反应，检测其荧光强度，根据荧光强度与生物标志物溶液浓度的线性关系，计算得到待测溶液中生物标志物的浓度
。
[0014]优选的，
RNA
颗粒与荧光染料的摩尔比为1：
5。
[0015]优选的，室温为
25℃
，反应时间为2～
2.5h。
[0016]优选的，荧光染料为
DFHO
染料，生物标志物为
SAM。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于相分离体系的荧光
RNA
传感器的构建方法，其特征在于，具体步骤如下：将
RNA
单链与聚赖氨酸在缓冲溶液中混合，混合体系在
37 ℃
反应
1~1.5 h
，得到发生相分离后形成液滴的
RNA
颗粒溶液，即为荧光
RNA
传感器，所述的
RNA
单链由能与荧光染料特异性结合的核酸适配体
、
与目标分子特异性结合的适配体和能诱导发生相分离的多个重复碱基序列单元组成，所述的缓冲液组成为：
40 mM HEPES
，
100 mM KCl
，
2~5 mM MgCl2，
pH=7.4。2.
根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，混合体系中，聚赖氨酸的添加量为
1~30%
，
RNA
单链的浓度为
1~5
μ
M。3.
根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，混合体系中，聚赖氨酸的添加量为
10%。4.
根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，重复碱基序列单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：任克维，季若阳，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：