G-四链体核酸的生物学功能

G-四链体是由富含鸟嘌呤的DNA或RNA折叠形成的高级结构。可形成G-四链体的序列在人基因组中广泛分布,涉及DNA复制、端粒维持、基因表达与调控以及遗传不稳定性等过程。研究发现有些化学合成的G-四链体序列也具有生物活性,如核仁素的核酸适体AS1411具有抑制恶性肿瘤增殖活性。G-四链体的生物学功能研究对于恶性疾病的发病机理和靶向治疗,以及设计开发核酸类抗癌药物有重要意义。     

功能核酸DNA水凝胶的制备与组装

功能核酸DNA水凝胶是一种以DNA为构建单元通过化学反应或物理缠结自组装而成的新型柔性材料,其构建单元中包含1种或多种能够形成功能核酸的特定序列。功能核酸是通过碱基修饰和DNA分子之间的相互作用力组合的一类特定核酸结构,包括核酸适配体、DNA核酶、G-四联体(G-quadruplex,G4)和i-motif结构等。传统上,高浓度的长DNA链是制备DNA水凝胶的必要条件,而核酸扩增方法的引入为DNA水凝胶的组装方式提供了新的可能。因此,对常用于制备DNA水凝胶的多种功能核酸以及核酸的提取、合成和扩增手段进行了详细的介绍。在此基础上,综述了通过化学或物理交联方式组装功能核酸DNA水凝胶的制备方法。最后,提出了DNA纳米材料的组装所面临的挑战和潜在的发展方向,以期为开发高效组装的功能核酸DNA水凝胶提供参考。     

三链核酸稳定性和生物学功能的研究进展

近10年来三链核酸的研究发展迅猛,已经成为分子生物学和基因工程的一个前沿领域.综述了最近在三链核酸稳定性和生物学功能方面的研究进展.较为详细地讨论了影响三链稳定性的各种内源和外源因素如：寡聚脱氧核苷酸(ODN)的长短 、序列、碱基修饰、骨架结构以及温度、酸度、离子强度 、配基等,同时对三链核酸的生物学功能进行了初步的总结,这些功能包括：控制基因转录,保护靶序列防止酶切,充当分子剪刀进行特定位点切割等.     

功能核酸用于致病菌检测的研究进展

由食源性致病菌引发的疾病对人类健康构成巨大威胁。虽然一些致病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等在诊断和预防方面已经取得了重大进展,但开发快速、高效、低成本的检测方法仍然是一项挑战。功能核酸（functional nucleic acids,FNAs）是一类功能超出核酸常规遗传作用的核酸,主要包括天然的核酶（RNAzymes）、核糖开关（riboswitches）以及体外通过指数富集配体系统进化技术（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）筛选的适配体（aptamers）、核酶（RNAzymes）和脱氧核酶（DNAzymes）。适配体和脱氧核酶因具有较高的稳定性、特异性和可设计性,使其成为病原微生物识别的理想工具,近年来在生物传感和医学诊断领域备受关注。综述了功能核酸的筛选原理和流程、适配体及具有RNA裂解活性的脱氧核酶（RNA cleavage deoxyribozymes,RCDs）在致病菌检测中的应用进展和面临的挑战,并对其未来的发展前景进行了展望。     

功能核酸筛选过程中次级文库的有效制备

通过SELEX技术体外筛选功能核酸元件是其发挥各种功能的必要前提。SELEX程序中,制备高质量的单链次级文库是最基础、最关键的技术之一,很大程度上决定了筛选的成败。全面总结了功能核酸筛选中的单链生成策略,如基于扩增的方法、酶消化技术、基于链霉亲和素包被珠的链分离和基于迁移率变化分离获得次级文库等,详细阐述了各种方法的优缺点与关键细节,以期为进一步开发高效的功能核酸筛选方法奠定基础。     

“生态环境”概念的起源与内涵

“生态环境”这一汉语名词是我国目前使用频率较高的术语之一,但同时也是较有争议的术语之一。据分析,它在我国的使用至少可以追溯到20世纪50年代初期,最初是从俄文“зкотоп”和英文“ecotope”翻译而来。但是“生态环境”这一汉语名词目前已经基本脱离了“母体”,与“зкотоп”和“ecotope”的联系很少。我国已经普遍将“生态环境”与“ecological environment”作为汉英、英汉双向对照名词。以生物为主体,“生态环境”可以定义为“对生物生长、发育、生殖、行为和分布有影响的环境因子的综合”。以人类为主体,它是指“对人类生存和发展有影响的自然因子的综合”。这一名词可以作为生态学的规范名词来使用。     

核酸药物的研究与应用

核酸药物是具有特定碱基序列的药物,包括寡聚核苷酸药物、核酸适配体药物和核酸疫苗。目前核酸药物已被广泛用于基础研究,疾病的临床诊断和治疗,如肿瘤、感染性疾病、血液病及神经退行性疾病等。主要介绍核酸药物在疾病诊断和治疗中的研究进展。     

核酸生物传感器及其研究进展

核酸生物传感器在涉及分子生物学的研究领域具有重要意义.为适应分子生物学及其相关学科的发展需要,其研究正成为90年代生物传感技术研究热点.文章对核酸生物传感器的工作原理、分类、研究现状以及发展趋势作了较详细的介绍.     

核酸检测技术进展及其在SARS-CoV-2核酸检测中的应用

2020年初至今,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情仍在全球多个国家流行,给全球公共卫生安全造成了严重威胁.中国在应对COVID-19的实践中,最先完成病毒核酸测序并共享序列信息,最早有效控制疫情蔓延、恢复生产,并在病毒作用人体机制研究、疫苗研发、中和性抗体发现等环节均处于世界前沿.其中,针对病毒核酸的检测工作—...     

基于密度泛函理论方法的核酸碱基拉曼光谱研究

核酸碱基是核酸的重要组成部分,而拉曼光谱是研究分子结构的一种重要技术,利用拉曼光谱对核酸碱基分子进行研究对于研究核酸大分子的结构变化,以及核酸分子与小分子之间的作用具有重要的意义.本研究以表征核酸碱基的拉曼光谱为目的,利用密度泛函理论(density functional theory,DFT)的方法优化腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶的分子结构,对这5种核酸碱基的分子内化学键振动进行了量化计算并获得了理论拉曼光谱结果.利用计算结果对实验获得的碱基的固体拉曼光谱进行了表征,并且结合前人的研究结果对每种碱基的一些重要特征拉曼谱峰进行了细致的阐释,为进一步利用拉曼光谱研究核酸分子的结构信息奠定了理论基础.     

多肽核酸

通过计算机模型设计出一种以肽骨架取代ＤＮＡ中脱氧核糖磷酸酯骨架的ＤＮＡ类似物．实验已证明其与互补寡核苷酸的结合具有高度的特异性．综述了其合成、杂交性及在分子生物学等方面的应用．     

悬浮芯片在核酸和蛋白质检测中的应用

悬浮芯片是近年来兴起的一种新型检测技术,不同于固相基因芯片,它整合了高分子化学、分子生物学、免疫学、激光检测、微流体、高速数字信号处理、计算机分析等方面的先进技术,能够对少量样本进行高通量的定性、定量检测。主要综述了悬浮芯片技术的基本原理,并概要介绍了其在核酸和蛋白质检测中的应用。悬浮芯片技术在核酸和蛋白质检测中有着显著的优点,如高通量、操作简便、重复性好、灵敏度高、线性范围宽等,不但可以广泛应用于科学研究领域,而且还将逐渐普及于临床诊断实验室,具有广阔的应用前景。     

核酸杂交技术在微生物生态学上的应用

由于自然界中大部分的微生物种类到目前为止仍不可培养,传统基于培养和纯种分离的技术在研究微生物生态时面临很大障碍。分子生物学的进展为诸多长期困扰微生物学研究的问题提供了解决办法。核酸杂交技术已被证实在微生物系统分类的微生物生态等领域的研究具有巨大潜力并已被广泛应用。综述核酸杂交技术的基本原理、实际应用及其主要优点和局限性,以及提高其检测灵敏度和特异性的方法,并对该技术的应用前景作了探讨。     

肽核酸对基因调节作用的研究进展

肽核酸(PNA)是一类人工合成的核酸类似物,PNA与核酸链以Waston-Crick碱基配对方式稳定互补结合,具有高度的亲合性、稳定性、特异性特征,PNA能调节基因的复制、转录（或逆转录）和翻译过程,有着广泛的分子生物学效应,显示出其作为基因调节药物的应用潜力。     

核酸杂交技术在微生物生态学上的应用

由于自然界中大部分的微生物种类到目前为止仍不可培养,传统基于培养和纯种分离的技术在研究微生物生态时面临很大障碍。分子生物学的进展为诸多长期困扰微生物学研究的问题提供了解决办法。核酸杂交技术已被证实在微生物系统分类和微生物生态等领域的研究具有巨大潜力并已被广泛应用。综述核酸杂交技术的基本原理、实际应用及其主要优点和局限性,以及提高其检测灵敏度和特异性的方法,并对该技术的应用前景作了探讨。