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特異性檢測珍珠龍膽石斑魚虹彩病毒病的核酸適配體的篩選與鑒定

2020-05-11 05:56余慶劉明珠肖賀賀易弋程昊PutraDedi-Fazriansyah黎思巧李鵬飛
分析化學(xué) 2020年5期
關(guān)鍵詞:石斑魚孵育靶標(biāo)

余慶 劉明珠 肖賀賀 易弋 程昊 Putra Dedi-Fazriansyah 黎思巧 李鵬飛

摘?要?石斑魚虹彩病毒是一種核質(zhì)DNA病毒,不僅給海水養(yǎng)殖造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且嚴(yán)重威脅全球生物多樣性。為了進(jìn)一步闡明石斑魚虹彩病毒侵染致病的分子機(jī)理,同時(shí)為石斑魚虹彩病毒病的預(yù)防、診斷和治療提供新的理論依據(jù),本研究以珍珠龍膽石斑魚虹彩病毒(SGIV-Gx)感染的宿主細(xì)胞為靶標(biāo),采用指數(shù)富集配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)(SELEX)篩選獲得4條核酸適配體(LYGV1、 LYGV2、 LYGV3、 LYGV4),并對(duì)核酸適配體的性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。各條核酸適配體識(shí)別SGIV-Gx病毒感染的宿主細(xì)胞具有高特異性和高親和性,篩選的核酸適配體無毒副作用,而且核酸適配體LYGV3具有一定的抗病毒效果。對(duì)核酸適配體的靶標(biāo)性質(zhì)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,核酸適配體(LYGV1、 LYGV2、 LYGV3、 LYGV4)的靶標(biāo)可能是細(xì)胞膜蛋白或膜蛋白相關(guān)成分。其中,核酸適配體LYGV1的靶位點(diǎn)在SGIV-Gx病毒感染細(xì)胞2 h后出現(xiàn)在宿主細(xì)胞表面,核酸適配體LYGV2、LYGV3和LYGV4的靶位點(diǎn)的出現(xiàn)時(shí)間分別為病毒感染細(xì)胞后的4、8和6 h。

關(guān)鍵詞?石斑魚虹彩病毒;指數(shù)富集配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù);核酸適配體;特異性;抗病毒;靶蛋白

1?引 言

石斑魚肉質(zhì)細(xì)膩,營養(yǎng)豐富,為大宗名貴海水養(yǎng)殖魚類,目前國內(nèi)養(yǎng)殖年產(chǎn)量已達(dá)15萬噸以上,直接產(chǎn)值超過百億元,經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高[1,2]。然而,隨著石斑魚養(yǎng)殖密度增加、養(yǎng)殖規(guī)模擴(kuò)大,養(yǎng)殖環(huán)境日益惡化,進(jìn)而導(dǎo)致了魚類疫病頻繁暴發(fā),經(jīng)濟(jì)損失巨大[3]。其中,石斑魚虹彩病毒危害嚴(yán)重的石斑魚疫病病原,其所導(dǎo)致的魚病致死率極高[4]。目前,研究者已對(duì)石斑魚虹彩病毒開展了系統(tǒng)研究,包括石斑魚虹彩病毒的流行病學(xué)調(diào)查、病原分離鑒定、石斑魚細(xì)胞系構(gòu)建、病毒粒子的超微結(jié)構(gòu)觀察、檢測診斷技術(shù)開發(fā)等,在一定程度上揭示了石斑魚虹彩病毒的侵染致病機(jī)理[5~7]。在目前高密度、集約化的養(yǎng)殖環(huán)境下,石斑魚虹彩病毒通常表現(xiàn)為暴發(fā)式感染,會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致人工養(yǎng)殖石斑魚大批死亡,因此,必須著力研發(fā)能夠快速、便捷檢測石斑魚虹彩病毒病的檢測技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的及時(shí)診斷,保障養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。Qin等[8]制備了虹彩病毒SGIV的高特異性抗體,研發(fā)出可以特異性檢測石斑魚虹彩病毒感染的流式檢測技術(shù)。

核酸適配體是利用指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)在體外經(jīng)過多輪嚴(yán)格篩選得到的高特異性識(shí)別靶物質(zhì)的單鏈寡核苷酸。核酸適配體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,對(duì)溫度等外界環(huán)境的耐受性高,具有易于化學(xué)合成和化學(xué)修飾等諸多優(yōu)點(diǎn)[9,10],廣泛應(yīng)用于病原或疾病診斷治療等生命科學(xué)領(lǐng)域[11~14]?;诤怂徇m配體能夠識(shí)別病原微生物或病變細(xì)胞的高特異性高親和性等特性,核酸適配體被用于生物傳感器的構(gòu)建,通過信號(hào)放大,實(shí)現(xiàn)對(duì)病原微生物或疾病的精確檢測診斷。Duan等[15]利用高特異性識(shí)別食源性致病菌的核酸適配體,結(jié)合上轉(zhuǎn)換熒光納米標(biāo)記技術(shù)和免標(biāo)記傳感器等構(gòu)建了一系列靈敏、便捷的檢測新方法,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品中目標(biāo)致病菌的精確檢測。Zhou等[16]利用特異性識(shí)別石斑魚神經(jīng)壞死病毒RGNNV衣殼蛋白CP的核酸適配體A10,開發(fā)了用于RGNNV精確快速檢測的Sandwich ELASA方法,該方法靈敏度高、穩(wěn)定性強(qiáng),可用于養(yǎng)殖現(xiàn)場對(duì)病原的快速檢測。此外,核酸適配體能夠高特異性地結(jié)合在病原的特定部位,發(fā)揮功能阻斷劑的作用,抑制病原的感染。Gao等[17]篩選了特異性結(jié)合Hepatitis C病毒NS2蛋白和包膜蛋白的ssDNA核酸適配體,對(duì)相關(guān)核酸適配體的抗病毒效果分析后發(fā)現(xiàn),它們可有效抑制Hepatitis C病毒在細(xì)胞中的復(fù)制和裝配。綜上,核酸適配體在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中具有重要的理論意義、實(shí)際價(jià)值和應(yīng)用前景。

本研究以珍珠龍膽石斑魚虹彩病毒(SGIV-Gx)感染的石斑魚脾細(xì)胞為靶標(biāo),采用SELEX技術(shù)篩選獲得了可高特異性、高親和性識(shí)別SGIV-Gx感染細(xì)胞的核酸適配體,并對(duì)核酸適配體的性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,包括核酸適配體的特異性、親和性、抗病毒活性、特異性主動(dòng),以及內(nèi)吞能力和靶位點(diǎn)的性質(zhì)等。

2?實(shí)驗(yàn)部分

2.1?儀器與試劑

Nikon C2激光共聚焦顯微鏡、TS2倒置光學(xué)顯微鏡(日本Nikon公司);FACSAria II流式細(xì)胞儀(美國BD公司);Multiskan Ascent多功能酶標(biāo)儀、Nano Drop one超微量分光光度計(jì);Mastercycler nexus gradient PCR儀(德國Eppendorf公司);qTOWER3G touch熒光定量PCR儀(德國Analytikjena公司);AC2-4S1生物安全柜(新加坡ESCO公司);Centrifuge 5417R離心機(jī)(德國Eppendorf公司);Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)(美國BIO-RAD公司);DK-8D水浴鍋(博訊公司)。

珍珠龍膽石斑魚虹彩病毒廣西株(Grouper iridovirus guangxi strain,SGIV-Gx)、中華鱉虹彩病毒(Soft shell turtle iridovirus,STIV)、石斑魚脾細(xì)胞(Grouper spleen cell,GS)和胖頭鯉細(xì)胞(Fathead minnow cell,F(xiàn)HM)保存于本實(shí)驗(yàn)室[18,19];細(xì)胞培養(yǎng)瓶、細(xì)胞培養(yǎng)皿、波底皿、細(xì)胞6孔板和細(xì)胞12孔板(美國Corning公司);胎牛血清(Fetal bovine serum,F(xiàn)BS,美國GIBCO公司);鏈霉親和素標(biāo)記的磁珠(美國Thermo公司);PCR純化回收試劑盒、膠回收試劑盒、DL2000 Marker、DL50 bp Marker(日本TakaRa公司)。磷酸鹽緩沖溶液(PBS): 2 mmol/L KH2PO4,10 mmol/L Na2HPO4,137 mmol/L NaCl,pH 7.2。

2.2?實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1?隨機(jī)單鏈DNA文庫和引物的設(shè)計(jì)構(gòu)建?用于核酸適配體篩選的隨機(jī)起始單鏈ssDNA文庫、引物和核酸適配體均由上海生工公司合成。隨機(jī)起始單鏈ssDNA文庫由中間50 bp的隨機(jī)核苷酸序列(N50)和兩端的固定核苷酸序列構(gòu)成(5-GACGCTTACTCAGGTGTGACTCG-N50-CGAAGGACGCAGAGAAGTCTC-3)。5端引物序列為5-GACGCTTACTCAGGTGTGACTCG-3;3端引物序列為5-GAGACTTCATCTGCGTCCTTCG-3。其中,5端引物有兩種,分別標(biāo)記羥基熒光素(6-Carboxy-fluorescein labeled forward primer,F(xiàn)AM-FP)和無熒光標(biāo)簽的普通引物(FP);3端引物標(biāo)記生物素(Biotin labeled reverse primer,biotin-RP)。

2.2.2?SGIV-Gx病毒感染細(xì)胞(靶標(biāo)細(xì)胞)的準(zhǔn)備與處理?將石斑魚脾細(xì)胞(GS)接入細(xì)胞培養(yǎng)瓶,瓶底基本鋪滿細(xì)胞后,細(xì)胞中接入20 μL SGIV-Gx(107 TCID50/mL)(TCID50(Tissue culture infective dose)是指病毒能使50%的組織培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞病變(Cytopathic effect,CPE)的最小量),繼續(xù)培養(yǎng)24 h后,移除細(xì)胞培養(yǎng)基,將細(xì)胞用PBS緩沖液輕輕洗滌2次,備用。

2.2.3?SELEX技術(shù)篩選流程?首輪篩選流程如下所述:將10 nmol隨機(jī)起始單鏈DNA文庫溶解在500 μL PBS緩沖液中,92℃高溫變性8 min,迅速插入冰中,靜置15 min。起始文庫與靶標(biāo)細(xì)胞在4℃孵育結(jié)合40 min后,離心,移除上清液,并且將靶標(biāo)細(xì)胞用PBS緩沖液清洗。收集靶標(biāo)細(xì)胞,在92℃孵育處理5 min,結(jié)合的單鏈DNA從靶細(xì)胞上解離,1000 r/min離心5 min,收集上清液中的單鏈DNA,將其作為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR程序?yàn)椋?4℃ 2 min,94℃ 1 min,60℃ 30 s,72℃ 1 min,20輪循環(huán);72℃ 5 min,獲得雙鏈dsDNA。

利用“鏈霉親和素-生物素”結(jié)合系統(tǒng)分離得到單鏈核酸文庫,用于次輪篩選。將100 μL包被有鏈霉親和素的磁珠與PCR擴(kuò)增所得的dsDNA室溫孵育30 min,利用dsDNA中反向鏈上的生物素與磁珠上鏈霉親和素的親和作用,使dsDNA結(jié)合到磁珠上;磁性分離,將磁珠用PBS緩沖液清洗2次后,加入200 μL 200 mmol/L NaOH,室溫孵育15 min,利用堿變性的方法將dsDNA的雙鏈分離,正向核酸單鏈游離在上清液中,利用磁性分離器分離磁珠并收集上清液,用HCl溶液調(diào)節(jié)上清液pH值。將上清液中正向單鏈核酸用PCR純化回收試劑盒純化回收,收集單鏈核酸文庫用于次輪篩選。為了提高后續(xù)篩選中核酸單鏈識(shí)別靶細(xì)胞的特異性和親和力,在隨后的篩選過程中逐步縮短核酸單鏈文庫與靶標(biāo)細(xì)胞的結(jié)合時(shí)間,同時(shí)減少核酸單鏈和靶標(biāo)細(xì)胞的使用量,增加PBS緩沖液清洗靶標(biāo)細(xì)胞的次數(shù)。

2.2.4?陰性篩選?為了提高篩選效率和成功率,在第3輪及第3輪以后篩選中,進(jìn)行了陰性篩選,包括“陰性前篩選”和“陰性后篩選”?!瓣幮郧昂Y選”是在每輪正式篩選前,即ssDNA單鏈文庫與靶標(biāo)細(xì)胞孵育結(jié)合前,先將ssDNA單鏈文庫與正常GS細(xì)胞在4℃孵育1 h,離心,上清液即為經(jīng)過“陰性前篩選”的單鏈核酸文庫,將上清液與靶標(biāo)細(xì)胞孵育結(jié)合?!瓣幮院蠛Y選”是指每輪正式篩選后,收集靶標(biāo)細(xì)胞上結(jié)合的ssDNA單鏈文庫,然后將此文庫與正常GS細(xì)胞在4℃孵育1 h,1000 r/min離心5 min,上清液即為經(jīng)過“陰性后篩選”的單鏈核酸文庫,以此文庫作為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。

2.2.5?核酸適配體序列的確定?將最終得到的單鏈核酸文庫經(jīng)PCR擴(kuò)增為dsDNA,切膠回收后,連接到pUC-T 載體并轉(zhuǎn)化到大腸桿菌DH5α中,菌液均勻涂布在LB 固體培養(yǎng)基(氨芐抗性),在28℃生化培養(yǎng)箱倒置培養(yǎng)過夜,挑取單克隆由上海生工公司測序,得到核酸適配體序列。使用MFOLD軟件預(yù)測核酸適配體的二級(jí)結(jié)構(gòu)。

2.2.6?激光共聚焦顯微鏡分析核酸適配體識(shí)別靶標(biāo)細(xì)胞的特異性?將GS細(xì)胞接入玻底皿中,28℃培養(yǎng)18 h。將20 μL SGIV-Gx病毒(107 TCID50/mL)接入細(xì)胞中,對(duì)照組共兩組,分別為不接入SGIV-Gx病毒的正常GS細(xì)胞和接入STIV病毒的FHM細(xì)胞。各組細(xì)胞在28℃繼續(xù)培養(yǎng)24 h,在光鏡下觀察細(xì)胞的病變情況。FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體(500 nmol/L)經(jīng)過92℃恒溫水浴、冰浴處理后加入細(xì)胞中,4℃孵育40 min后,移除上清液,并用細(xì)胞培養(yǎng)基清洗,略干燥后,用抗熒光淬滅劑封片,使用激光共聚焦顯微鏡對(duì)各組細(xì)胞進(jìn)行熒光觀察。

2.2.7?流式細(xì)胞術(shù)定量分析核酸適配體識(shí)別靶標(biāo)細(xì)胞的特異性?GS細(xì)胞接入24孔板中,28℃培養(yǎng)18 h。將20 μL SGIV-Gx病毒(107 TCID50/mL)接入24孔板的細(xì)胞中,28℃繼續(xù)培養(yǎng)24 h。對(duì)照組共兩組,分別為不接入SGIV-Gx病毒的正常GS細(xì)胞和接入STIV病毒的FHM細(xì)胞。在光鏡下觀察細(xì)胞的病變情況,然后收集24孔板中的細(xì)胞。FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體(500 nmol/L)經(jīng)過92℃恒溫水浴、冰浴的變復(fù)性處理,與病毒感染的細(xì)胞于4℃結(jié)合40 min。離心清洗3次,用500 μL PBS緩沖液重懸,使用流式細(xì)胞儀檢測。每個(gè)反應(yīng)均重復(fù)3次。

2.2.8?核酸適配體的細(xì)胞毒性分析?在96孔板中接種GS細(xì)胞,28℃培養(yǎng)18 h。將核酸適配體在細(xì)胞培養(yǎng)基中稀釋至2000 和1000 nmol/L,與細(xì)胞于28℃孵育48 h。在各孔中加入20 μL CCK-8溶液,室溫孵育4 h后,利用酶標(biāo)儀檢測450 nm的吸光值,以檢測細(xì)胞活性,以未與核酸適配體孵育的正常GS細(xì)胞作為對(duì)照組,做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。將測得的吸光值代入公式(1),計(jì)算各組細(xì)胞的存活率(Survival rate,SR)[20,21]:

2.2.9?核酸適配體的親和常數(shù)計(jì)算?FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體經(jīng)過92℃恒溫水浴、冰浴的變復(fù)性處理后,稀釋至不同濃度(0~2000 nmol/L),與SGIV-Gx病毒感染的GS細(xì)胞在4℃避光結(jié)合40 min。離心清洗3次,重懸在500 μL PBS中,用流式細(xì)胞儀檢測,以FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體與正常細(xì)胞的結(jié)合作為對(duì)照。不同濃度核酸適配體與靶標(biāo)細(xì)胞結(jié)合的熒光強(qiáng)度平均值減去相應(yīng)對(duì)照細(xì)胞結(jié)合平均值,按公式(2)計(jì)算:

其中,Bmax表示核酸適配體與靶標(biāo)細(xì)胞結(jié)合的最大平均熒光強(qiáng)度值。Y表示在核酸適配體在相應(yīng)濃度下與靶標(biāo)細(xì)胞結(jié)合的平均熒光強(qiáng)度值;X表示核酸適配體在相應(yīng)濃度;Kd表示核酸適配體的親和常數(shù),采用Sigmaplot軟件進(jìn)行計(jì)算。每個(gè)反應(yīng)均做3個(gè)重復(fù)。

2.2.10?核酸適配體的靶標(biāo)性質(zhì)分析?將SGIV-Gx病毒感染的GS細(xì)胞用胰酶消化處理2 min,將細(xì)胞離心清洗3次,與FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體(500 nmol/L)在4℃孵育40 min。離心清洗3次,然后重懸在500 μL PBS中,使用流式細(xì)胞儀檢測。對(duì)照組中,F(xiàn)AM熒光標(biāo)記的核酸適配體與SGIV-Gx病毒感染的GS細(xì)胞孵育結(jié)合。每個(gè)反應(yīng)均做3個(gè)重復(fù)。

2.2.11?核酸適配體的靶標(biāo)出現(xiàn)在SGIV-Gx病毒感染的GS細(xì)胞表面的時(shí)間?GS細(xì)胞在24孔板中28℃培養(yǎng)18 h,將20 μL SGIV-Gx(107 TCID50/mL)病毒接入24孔板的細(xì)胞中,28℃繼續(xù)培養(yǎng)。分別在病毒感染的第2、4、6、8、10和12 h觀察細(xì)胞的病變情況,收集細(xì)胞與FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體(500 nmol/L) 在4℃避光結(jié)合40 min。離心清洗3次,重懸在500 μL PBS中,用流式細(xì)胞儀檢測。對(duì)照組將FAM熒光標(biāo)記的核酸適配體(500 nmol/L)與正常GS細(xì)胞孵育結(jié)合。每個(gè)反應(yīng)均做3個(gè)重復(fù)。

2.2.12?核酸適配體的抗病毒活性分析?核酸適配體對(duì)SGIV-Gx病毒的抑制效果分析實(shí)驗(yàn)參照文獻(xiàn)[21,22]方法。GS細(xì)胞在24孔板于28℃培養(yǎng)18 h,然后將核酸適配體(500 nmol/L)與1 μL SGIV-Gx(107 TCID50/mL)病毒冰浴結(jié)合后接種入細(xì)胞。僅接入病毒、不接入核酸適配體的細(xì)胞作為對(duì)照組。然后分別在12和24 h收集24孔板中的細(xì)胞和培養(yǎng)基,提取RNA,反轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增獲得cDNA,以cDNA為模板,β-actin基因作為內(nèi)參基因,利用RT-qPCR技術(shù)檢測石斑魚虹彩病毒主要衣殼蛋白MCP基因和病毒囊膜蛋白VP19基因的表達(dá)量,每個(gè)反應(yīng)均做3個(gè)重復(fù)。結(jié)果用于分析核酸適配體的抑制SGIV-Gx病毒的抗病毒活性。RT-qPCR技術(shù)檢測MCP基因和囊膜蛋白VP19基因所使用的引物見表1。

3?結(jié)果與討論

3.1?SELEX技術(shù)篩選SGIV-Gx病毒感染細(xì)胞(靶標(biāo)細(xì)胞)的特異性核酸適配體

細(xì)胞被病毒感染時(shí),細(xì)胞膜成分將發(fā)生修飾或改變,這些修飾和改變是識(shí)別病毒感染細(xì)胞和病毒感染治療的重要生物標(biāo)志物[23]。本研究以SGIV-Gx病毒感染的石斑魚脾細(xì)胞(GS)為靶標(biāo)細(xì)胞,運(yùn)用SELEX技術(shù)進(jìn)行靶標(biāo)細(xì)胞的核酸適配體篩選。以FAM熒光標(biāo)記的隨機(jī)ssDNA文庫(500 nmol/L)與靶標(biāo)細(xì)胞的結(jié)合為對(duì)照,利用流式細(xì)胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn),隨著篩選輪數(shù)增加,單鏈核酸文庫的特異性逐步升高,經(jīng)過12輪篩選,第11輪的單鏈核酸文庫對(duì)靶標(biāo)細(xì)胞的特異性識(shí)別能力最強(qiáng)(圖1)。因此對(duì)第11輪的篩選文庫進(jìn)行克隆測序,共得到4條核酸適配體LYGV1、LYGV2、LYGV3、LYGV4(表2)。已報(bào)道了一些針對(duì)病毒性或細(xì)菌性病的特異性核酸適配體[13,20~30]等。目前,核酸適配體的技術(shù)難點(diǎn)仍然主要在于篩選流程,不同物質(zhì)作為靶標(biāo)進(jìn)行核酸適配體的篩選,所需的SELEX技術(shù)篩選輪數(shù)和參數(shù)不同,SELEX技術(shù)仍未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化,因此篩選出高特異性核酸適配體的難度較高。例如,Liang等[22]以狂犬病病毒感染細(xì)胞為靶標(biāo),經(jīng)過35輪的篩選才最終得到高特異性的核酸適配體T14和 F34;而Zhou等[20]僅經(jīng)過11輪的篩選就獲得了特異性識(shí)別赤點(diǎn)神經(jīng)壞死癥病毒的核酸適配體。本研究為了提高篩選效率,參考文獻(xiàn)報(bào)道,對(duì)陰性篩選流程進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),分別設(shè)置了“陰性前篩選”和“陰性后篩選”,因此,經(jīng)過11輪篩選就成功獲得了高特異性識(shí)別SGIV-Gx病毒感染的石斑魚脾細(xì)胞的核酸適配體庫。

3.2?核酸適配體二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測與分析

利用MFOLD對(duì)篩選獲得的核酸適配體LYGV1、LYGV2、LYGV3、LYGV4的二級(jí)結(jié)構(gòu)和吉布斯自由能(ΔG)進(jìn)行預(yù)測分析。4條核酸適配體的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果表明,它們均會(huì)形成獨(dú)特復(fù)雜的莖環(huán)結(jié)構(gòu),其中LYGV3的吉普斯自由能(ΔG)最低,為26.80 kJ/mol,提示其結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定(圖2)。在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,核酸適配體通過氫鍵、堿基堆積和范德華力等自折疊形成更復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu),當(dāng)靶物質(zhì)存在時(shí),核酸適配體可以通過自適應(yīng)變化、空間構(gòu)型互補(bǔ),特異性識(shí)別和結(jié)合到靶物質(zhì)的結(jié)構(gòu)位點(diǎn)。因此這些二級(jí)莖環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)成了核酸適配體與靶物質(zhì)特異性結(jié)合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[11,31]。據(jù)報(bào)道,核酸適配體的部分核苷酸序列或結(jié)構(gòu)域?qū)τ谄涮禺愋允欠潜匦璧?,在未來的研究中,有必要?duì)核酸適配體的高特異性識(shí)別靶物質(zhì)的核酸序列或結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析鑒定,這對(duì)于優(yōu)化核酸適配體結(jié)構(gòu)、制備具有更高親和力和特異性的核酸適配體用于相關(guān)功能產(chǎn)品的開發(fā)具有重要意義[31]。

3.3?適配體的特異性分析

可用于核酸適配體篩選的靶標(biāo)種類廣泛,包括金屬離子、無機(jī)和有機(jī)小分子、肽和蛋白質(zhì)等單一靶標(biāo)分子,以及病毒、寄生蟲、細(xì)胞、組織等復(fù)雜生物靶標(biāo)體系[32]。但是,針對(duì)細(xì)胞復(fù)雜靶標(biāo)體系的篩選,最終獲得的特異性核酸適配體庫可能會(huì)更復(fù)雜,這不僅取決于復(fù)雜靶標(biāo)體系中目標(biāo)分子的數(shù)量和豐度,還取決于核酸適配體自身針對(duì)不同靶標(biāo)分子的特異性。對(duì)本研究篩選獲得的核酸適配體的特異性進(jìn)行了系統(tǒng)分析(圖3)。流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組SGIV-Gx病毒感染的細(xì)胞熒光值高,對(duì)照組細(xì)胞的熒光值較低,而且實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的數(shù)據(jù)差異極顯著,說明核酸適配體LYGV1、LYGV2、LYGV3、LYGV4識(shí)別SGIV-Gx病毒感染的細(xì)胞具有高特異性(圖3A)。

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