簡介

分子信標

分類：

標記分子信標：

免標記分子信標：

特點

不足

分子信標技術結合不同于熒光標記，可用于基因多突變位點同時分析

和結核桿菌耐藥基因rpoB的耐藥分析不足

結構

分子信標的設計一般包括三個部分：

（1）環(huán)狀區(qū)：一般為長度15～30堿基的序列，能與目標分子特異結合；

（2）信標莖干區(qū)：通常為長度5～8個堿基的互補序列，莖干區(qū)與雜交后環(huán)狀區(qū)-目標分子的雙鏈結構之間的熱力學平衡關系，使分子信標的雜交特異性明顯高于常規(guī)的線狀探針；

（3）熒光基團和淬滅基團，熒光基團一般聯(lián)接在信標分子的5端；淬滅基團聯(lián)接在3’端。圖1為經(jīng)典的分子信標結構，其中1—氨基萘—8—羧酸(EDANS)為熒光素，二甲氨基偶氮苯甲酰(DABSYL)為淬滅劑。分子信標中常用4—(4’—二甲基氨基偶氮苯基)苯甲酸(DABCYL)作為淬滅基團，德克薩斯紅(TexasRed)、熒光素(Fluoresein)等作為熒光基團。

原理

對于標記分子信標來說，自由狀態(tài)時，發(fā)夾結構的兩個末端，使熒光分子與猝滅分子靠近(約為7—10nm)。此時發(fā)生熒光共振能量轉移，使熒光分子發(fā)出的熒光被猝滅分子吸收并以熱的形式散發(fā)，熒光幾乎完全被猝滅，熒光本底極低。當分子信標與序列完全互補的靶標分子結合形成雙鏈雜交體時，信標莖桿互補區(qū)被拉開，熒光分子和猝滅分子距離增大。根據(jù)Foerster理論,中心熒光能量轉移效率與兩者距離的6次方成反比。雜交后，信標分子的熒光幾乎100%恢復。且所檢測到的熒光強度與溶液中靶標的量成正比。

免標記分子信標是通過反應后分子信標被打開，原本封閉在莖部的特定的能與染料結合的DNA序列被釋放出來并與染料結合，造成檢測信號的變化，對目標分子進行檢測。檢測信號通常有比色和熒光兩種。

應用

（1）核酸檢測分析

（2）分子信標用于研究DNA—蛋白質的相互作用

（3）分子信標用作生物芯片和生物傳感器的探針

（4）分子信標用作酶動力學研究以及小分子藥物的篩選

（5）分子信標用于重金屬有毒物質的定量檢測

（6）分子信標用于有毒殘留抗生素等物質的研究

（7）分子信標用于腫瘤標志物的研究，如：miRNA

展望

近年來，分子信標因具有靈敏度高，特異結合性好等優(yōu)點而被廣泛應用于生物學和生物分析領域。在注重功能基因研究的后基因組時期，分子信標將會被更多地應用于基因突變引起的疾病的研究、活細胞中RNA的檢測、蛋白質的檢測及生物芯片研究等。隨著分子信標技術的發(fā)展和新型分子信標的不斷出現(xiàn)，分子信標將會在基因診斷、基因治療以及新藥的研制開發(fā)等方面得到越來越廣泛的應用。