導讀

11月13日，《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）在線發表了華中科技大學生命學院羅亮教授、孟凡玲副教授課題組與香港科技大學唐本忠院士團隊合作在DNA檢測中取得的最新進展“A Dual-Color Emissive AIEgen for Specific and Label-Free Double-Stranded DNA Recognition and Single Nucleotide Polymorphisms Detection”，相關發現為無標記的SNPs檢測和DNA損傷檢測提供了一種新的快速、簡單的方法，有望在基因突變的高通量篩查，尤其是對一些未知突變位點的基因變異篩查中得到廣泛應用。

單核苷酸多態性（SNPs）是生物體中最常見的序列變異形式，是由DNA中的單個堿基對突變引起的。SNPs的準確檢測可以幫助區分不同個體之間或者與突變體之間的基因差別，為特定疾病的遺傳信息提供臨床診斷依據。目前，大部分的DNA檢測和SNPs診斷方法都由一個DNA雜交的檢測手段和一個信號傳導部分組成，比如常見的Molecular beacon。然而，這種雜交檢測手段不僅受限于對探針ssDNA(單鏈DNA)的復雜修飾，而且由于探針ssDNA與待測ssDNA可能存在的不完全雜交，因此，信噪比較低，準確性有限。另外，絕大部分DNA以雙螺旋的形式（dsDNA）存在于生物體中，而不是ssDNA。因此，對dsDNA的直接檢測將使DNA的分析過程變得更加簡單、快速和方便。

針對上述問題，羅亮、孟凡玲課題組與香港科技大學唐本忠院士團隊合作，報道了一種雙熒光發射的AIE分子TPBT，它與蛋白、單鏈DNA及聚陰離子結合時，發出640nm紅色熒光，當其與雙鏈DNA結合時，會出現一個新的537nm左右的綠色熒光峰。通過一系列機理研究，作者發現TPBT的540nm的綠色熒光峰與DNA的雙螺旋結構密切相關，鑒于此，可以用它的這一特殊雙發射熒光性質來直接檢測雙鏈DNA的單核苷酸堿基突變以及DNA的光損傷情況。

圖為TPBT的分子結構及SNPs檢測原理

生命學院博士后高玉婷和碩士生何珍艷為論文共同第一作者，羅亮、孟凡玲和香港科技大學唐本忠院士為論文共同通訊作者。華中科技大學生命學院為第一通訊單位。 該工作得到了科技部、國家自然科學基金委、中國博士后科學基金和我校啟動資金的資助， 華中科技大學楊祥良教授、翁俊副教授、蘇莉教授也參與了此工作。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09239

來源 | 華中科技大學 編輯 | 化學加