CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
DNA自组装技术及其在基因分型中的应用
张宏陆
Subtype博士
Thesis Advisor樊春海
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline无机化学
KeywordDna自组装 纳米技术 Bna折纸 基因分型
Abstract作为一种分子自组装技术,DNA纳米技术利用DNA分子本身的结构性质构建了各种复杂的静态和动态系统,并在解决一些生物医学的关键性问题中发挥了重要作用。本研究主要内容是利用更长的scaffold替代链构建了超大尺寸的DNA折纸结构,为实现更复杂的DNA纳米结构提供的一种有效的途径;通过杂交链式反应调控DNA拼块自组装过程,有助于对DNA自组装过程的动态机制更深入的理解;发展了一种基于DNA折纸探针的特异性标记技术,实现了对基因SNP和单倍型分型,扩展了DNA自组装技术在生物医学中的应用。 在结构DNA纳米技术方面,发展更大尺寸更复杂DNA结构是一个亟待解决的重要问题。我们通过长片段PCR和不对称酶切的方法获得了scaffold替代单链,利用它成功构建了超大尺寸的矩形DNA折纸结构。这一研究为大批量获得更长scaffold单链提供了有效的途径,并能突破M13DNA长度和序列的限制,这种制备超大结构的可行性很大程度上拓展了DNA折纸在更广泛的领域的应用,并能促进“自下而上”的自组装和“由上往下”刻蚀两种方法的结合。 在动态与静态DNA自组装的融合方面,我们利用拼块自组装和杂交链式反应协同作用对DNA结构生长的研究。利用杂交链式反应的动态机制来调控DNA自组装过程并影响结构的形成,实现了DNA拼块结构的恒温自组装。杂交链式反应与拼块自组装过程协同作用形成了一维和二维DNA纳米结构,这是将动态DNA自组装与静态DNA结构想结合的一个有效手段。杂交链式反应是一种简洁有效的动态自组装过程,通过能量的“缓释”逐渐推进反应的进行。通过引发链对所形成的DNA结构尺寸进行了一定程度的调控,这是对传统tile拼块自组装的一大改进,为进一步控制拼块自组装结构的尺寸和结构等提供了一种有意义的探索。这一研究有助于我们对DNA自组装内在机理的深入理解,为调控DNA自组装过程以及实现更复杂功能提供了新的思路。 在DNA自组装技术在生物医学只能的应用方面,我们发展了基于DNA折纸探针标记的单分子单倍型分型技术。利用DNA折纸结构作为探针对目标基因多态性位点的特异性标记,通过原子力显微镜可以直读出目标基因的单倍型信息,实现了对单分子DNA的高分辨基因分析。这一研究发展了一种基于DNA纳米技术的新型基因分型方法,有希望应用于更广泛的基因分析研究,并深化了DNA自组装技术的应用。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14818
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
张宏陆. DNA自组装技术及其在基因分型中的应用[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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