G-四链体精准检测探针的发现

【摘要】：由富鸟嘌呤核酸序列形成的G-四链体是目前最为引人关注的一类核酸特殊二级结构。G-四链体/富G单链之间,G-四链体/其他二级结构之间的动态转换在众多生命事件中起着关键调控作用。因此,G-四链体被认为是继双螺旋之后又一个重要的功能性结构。然而,基因组转录组中存在众多核酸二级结构,同时也存在众多富G序列,特别是由不同富G序列所形成的G-四链体,其结构相似,但变化规律、功能与相互作用对象却大不相同,需进一步深入探究。其中,对特定G-四链体的结构及其变化规律进行可视化精准检测是阐明生物复杂体系中不同G-四链体结构与功能的重要前提和关键内容。可视化精准检测离不开高特异性探针的发现。在前期一系列特异性G-四链体小分子探针的研究基础上[1, 2],我们最近提出了发展G-四链体触发型荧光杂交(G-Quadruplex-Triggered Fluorogenic Hybridization, GTFH)探针的精准检测新思路。GTFH探针由特异性G-四链体荧光探针同一段能与目标富G序列邻近片段进行杂交的核酸分子偶联而成。该类探针的突出特点在于容易合成,使用方便,通过杂交核酸的设计易于推广应用到各种不同序列的目标G-四链体的细胞内精准检测。我们基于上述新思路,首次合成了精准检测NRAS mR NA 5′-UTR中G-四链体的GTFH探针ISCH-nras1,建立了相关可视化方法研究了细胞内该G-四链体的功能[3]。研究结果为利用GTFH探针在细胞内可视化研究目标G-四链体的结构与功能提供了新策略和新方法。