RNA切割型脱氧核酶在致病菌检测中的研究进展

doi:10.7503/cjcu20210450

摘要/Abstract

摘要：

脱氧核酶是通过体外筛选技术得到的具有催化功能的单链寡核苷酸分子. 随着体外筛选技术的发展, 越来越多的脱氧核酶被筛选出来. 其中, 靶向细菌的具有RNA切割作用的脱氧核酶(RNA-cleaving DNAzyme, RCD)同时拥有分子识别和催化RNA裂解的功能, 且具有设计灵活、易于制备和修饰、成本低廉等优势, 在致病菌检测领域获得了广泛的关注和应用, 为致病菌的早期发现和预防提供了全新的分子工具. 本文系统总结了RCD在致病菌检测中的研究和应用, 并对其面临的问题和未来发展前景进行了展望.

关键词: 脱氧核酶, RNA切割作用, 检测, 致病菌

Abstract:

DNAzymes， produced through in vitro selection process， are single-stranded oligonucleotides that have catalytic functions. With the development of in vitro selection technology， more and more DNAzymes have been selected. Among them， RNA-cleaving DNAzyme（RCD） has the functions of molecular recognition and catalytic signal amplification， and has the advantages of flexible design， easy preparation and low modification cost， etc.， which has gained widespread attention and application in the field of detection of pathogenic bacteria， providing a new molecular tool for early detection and prevention of pathogenic bacteria. In this paper， the research and application of RNA-cleavage deoxyribozyme in the detection of pathogenic bacteria were systematically summarized， and the problems and future development prospects of RNA-cleavage deoxyribozyme were also prospected.

Key words: DNAzyme, RNA-cleaving, Detection, Pathogenic bacteria

中图分类号:

O652

TrendMD:

毛瑜, 瞿昊, 郑磊. RNA切割型脱氧核酶在致病菌检测中的研究进展. 高等学校化学学报, 2021, 42(11): 3445.

MAO Yu, QU Hao, ZHENG Lei. Research Progress on RNA⁃cleaving DNAzyme for the Detection of Pathogenic Bacteria. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3445.

图/表 10

Fig.3 Conceptual design of fluorescent DNAzymes fluorescing upon contact with the CEM produced by living bacterial cells[38]F=fluorescein?dT, Q=dabcyl?dT, R=adenosine ribonucleotide. Copyright 2011, Wiley?VCH.

Fig.6 DNAzyme sensors coupled with isothermal amplification strategies for bacteria detection(A) Schematic illustration of a DNA catenane biosensor[68], Copyright 2016, Springer Nature; (B) schematic illustration of the DNAzyme feedback amplification[69], Copyright 2017, Wiley?VCH; (C) schematic illustration of an All?DNA biosensing system[70], Copyright 2020, Wiley?VCH.

Fig.7 DNAzyme?based fluorescent sensors for bacteria detection(A) Schematic representation of DNA?templated fluorescent silver nanoclusters?based sensing system for E. coli detection[71], Copyright 2018, Elsevier; (B) magnetic DNAzyme?copper nanoclusters fluorescent biosensor for the detection of E. coli[72], Copyright 2020, Elsevier.

Fig.8 Schematic diagram of the litmus test for bacteria detection(A) Schematic diagram of DNAzyme?based colorimetric sensor for the detection of E. coli[73], Copyright 2014, Wiley?VCH;(B) schematic diagram of paper?based colorimetric sensor for H. pylori detection[41], Copyright 2019, Wiley?VCH.

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