原子力顯微鏡對核酸的表征和血管生成素與核酸識體相互作用的研究.pdf

1、在掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscopy，STM)基礎上發(fā)展起來的原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscopy，AFM)，不僅具有原子級的分辨率，能以10-12N(pN)的精度測量針尖與基底之間的相互作用力，還可以對單個分子進行探測和操縱，并且能夠在真空、超高真空、大氣、液體、常溫和低溫等環(huán)境下工作。這些優(yōu)勢使其在生物學、化學、物理學、高分子領域以及微電子學等方面都有廣泛的應用前景，尤其是在生

2、命科學領域成為了一種重要的研究工具。本論文基于AFM成像技術，借助金納米顆粒標記對修飾在固相表面的不同片段的核酸進行了表征，基于AFM力測定技術對特定的核酸與蛋白質相互作用進行了研究。主要工作涉及以下三個方面： 1、基于AFM成像技術的高分辨率，借助金納米顆粒標記的信號放大作用，對修飾在硅基底表面的不同序列核酸片段的雜交情況進行了表征。修飾在基底表面的不同序列核酸片段與不同尺寸的金納米顆粒標記的互補核酸雜交后，金納米顆粒的尺寸

3、及其在基底表面的覆蓋度，反映了基底表面修飾的核酸片段的種類及其密度。通過檢測金納米顆粒，即可實現對修飾核酸基底表面的表征。該方法標記物成本低、操作簡單、特別適合對多功能陣列核酸芯片進行高效表征，為DNA芯片表面核酸片段修飾的表征提供了新的思路。 2、基于AFM力測定技術研究了血管生成素與其核酸識體(Aptamer)之間的特異性相互作用。比較血管生成素與其Aptamer以及與血管生成素具有較高同源性的牛胰核糖核酸酶(RNaseA

4、)和該Aptamer之間的相互作用力，證明血管生成素與其Aptamer之間存在著特異性相互作用。采用Poisson統(tǒng)計的方法計算出了血管生成素與其Aptamer間的單分子相互作用力。該結果為更好的揭示血管生成素與其Aptamer的識別機理，進一步解釋Aptamer對血管生成素活性的抑制作用提供了依據。 3、基于AFM力測定技術研究了Aptamer對血管生成素與血管生成素結合元件(AngiogeninBindingElement