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分子探针简介5.ppt

分子探针简介5

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2013-05-31 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《分子探针简介5ppt》,可适用于高等教育领域

分子探针简介分子探针简介应用化学冀翔李霞王红燕林艳平廖英分子探针定义分子探针定义能与其他分子或细胞结构结合、用于这些分子或细胞结构的定位、性质等分析的分子。通常经过标记(如放射性、荧光、抗原、酶标记等)以便追踪检测。核酸杂交所用的寡核苷酸、标记的抗体等都是常用的分子探针。应用学科应用学科生物化学与分子生物学(一级学科)方法与技术(二级学科)原理原理分子探针以分子杂交为基础的技术均用探针(probe)来检测具有互补序列的核酸序列。探针既可以是克隆的或PCR扩增的DNA分子也可以是人工合成的寡聚核苷酸或经体外转录的RNA分子。探针必须是纯一的不含有其他不同的核酸。为了保证通过碱基互补来检测目的基因探针必须为单链分子。所以双链的DNA探针在应用前必须变为单链一般采用加热的方法使双链DNA探针变性原为单链的寡聚核苷酸和RNA探针的RNA分子无需变性处理即可使用。用放射性同位素标记探针则杂交分子可通过放射自显影(autoradiography)技术进行观测。近代人们发展了非放射性同位素标记系统常用的探针标记系统是用甾类化合物地高辛配基(digoxigeninDIG)标记探针。经典化学分析:沉淀剂、滴定剂、萃取剂、指示剂和显色剂等发展方向:微型化、仿生化、自动化、信息化目前最高水平:DNA序列分析中标记碱基的四种分子荧光探针微型化:纳米芯片、生物芯片及芯片上的实验室仿生化:电子鼻和电子舌的传感器自动化:原位及体内实时在线检测信息化:临床、环境及生产过程检测的网络化发展方向主要类型主要类型蛋白质及酶的荧光探针离子探针核酸分子荧光探针DNA分子探针、RNA分子探针、蛋白质分子探针同位素标记法、荧光素标记法生物分子探针生物分子探针主要类型:离子探针蛋白质及酶的荧光探针核酸分子荧光探针离子探针?什么东东啊?将生物大分子中的非过渡族金属离子用具有光、磁信息的过渡族金属离子置换用这些金属离子与生物大分子的相互作用行为探查非过渡金属的生物功能即为离子探针技术。这样就能对溶剂状态中生物分子构象和行为进行研究弥补了X射线衍射方法只能对晶体进行测定的不足。所用的过渡族金属离子就叫离子探针蛋白质三级结构蛋白质三级结构血红素肽链扭转血红蛋白的三级结构离子探针的生物及化学依据离子探针的生物及化学依据大多数的酶要靠金属离子表现其活性探针离子具有与原生物分子中的金属离子相同或相似的物理化学行为:如半径、化学配位性质、立体化学行为等可以置换原来这么简单啊!表一:一些生物大分子中有关金属离子参数Mn取代苹果酸酶中的Mg后该酶同样具有催化L苹果酸脱羧地反应活性碳酸酐酶、羧酞酶及乳酸脱氢酶中含有Zn用Co代替Zn这些酶仍具有活性伴刀豆球蛋白A含有Mn和Ca用稀土离子Eu,Tb,Gd置换Ca后该蛋白仍然保持有结合糖的活性蛋白质及酶的荧光探针蛋白质及酶的荧光探针蛋白质是生物大分子它能在溶液中与某些染料静电吸引或氢键结合可用紫外可见光度法或荧光测定蛋白质。另外蛋白质含有氨基(NH或NH)SHCOOH和=CO,可用与以上基团发生反应的荧光衍生试剂对蛋白质标记进而用色谱及电泳分离紫外可见或荧光检测蛋白质蛋白质的荧光主要是构成它的色氨酸络氨酸和苯丙氨酸具有的荧光通过蛋白质的天然荧光用荧光法检测比紫外吸收法灵敏。荧光探针是一类比蛋白质荧光发射较强荧光的染料它吸附或共价结合到蛋白质上荧光特性会发生变化从而可以研究蛋白质的结构和测定蛋白质。这其中有一种叫做免疫荧光技术核酸分子荧光探针及核酸染色核酸分子荧光探针及核酸染色沿核酸的螺旋方向看双螺旋表面有两个沟槽一个宽槽和一个窄槽这两个沟槽使碱基外露为分子探针或其他分子与碱基作用提供了空间。窄槽宽槽免疫荧光技术即荧光抗体方法就是把特异性抗原多次注入动物体使之产生抗体将抗体球蛋白从血清中分离出来用荧光染料标记制成荧光标记抗体溶液。免疫荧光染色比其他的生物染色方法有较高的特异性和灵敏度。抗体(免疫球蛋白)与荧光染料结合后仍不失抗体的免疫活性称为荧光抗体。用于标记抗体的荧光染料于一般的荧光染料不同必须容易与抗体球蛋白结合又不影响其免疫活性还要求性能稳定、容易溶解和标记方法简单。由于蛋白质本身也具有荧光为了减少蛋白质本身的荧光干扰标记抗体的荧光染料不但荧光量子产率高还要求荧光发射波长较长。常用的标记抗体的荧光染料有荧光素异硫氰酸酯、四甲基罗丹明异硫氰酸酯和罗丹明B等。核酸染色剂及荧光探针的应用核酸染色剂及荧光探针的应用溶液中核酸的定量测定单分子核酸检测核酸的凝胶染色体电泳分离检测在荧光共振能量转移(FRET)技术中的应用DNA序列分析DNA序列分析中的荧光染料:在电泳分离荧光法检测DNA序列分析中通常分四组(A,C,G,T体系)进行如果用四种不同的荧光染料为探针,标记一个共同的引物分别用在A、C、G、T四个反应体系中等于用不同的探针专一地标记了不同的碱基利用各荧光探针光谱的差别便可把不同的碱基区分开,因此选择一组四种合适的染料成为关键它们应满足以下条件:()吸收和发射光谱应在可见光区以降低散射和荧光背景()各染料的荧光发射波长因该有明显不同以便区分不同染料()应有很强的荧光强度以获得高灵敏度()不严重干扰引物的杂交作用使其不影响测序反应效率()染料的存在不严重改变电泳谱图。表二:菲啶和口丫啶类嵌入剂及其与DNA结合物的有关性能表三:含吲哚和苯并咪唑类嵌入剂及其与DNA结合物的有关性能核酸分子探针种类:目前作为核酸分子探针的有机分子染料有几十种按探针分子结构可分为:菲啶和口丫啶类染料、吲哚和咪唑类染料、碳菁阳离子染料、苯并呋喃酮(香豆素)类等。表四:TOTO系列染料及其与DNA结合物的有关性能分子探针的应用分子探针的应用荧光分子探针及其在过渡金属和重金属离子检测中的应用高密度基因芯片技术及其发展趋势生物芯片荧光分子探针及其在过渡金属和重金属离子检测中的应用荧光分子探针及其在过渡金属和重金属离子检测中的应用本发明涉及一种荧光分子探针及其在过渡金属和重金属离子识别和检测中的应用,该荧光分子探针不仅具有抗过渡金属和重金属离子对荧光基团的淬灭性能和良好的选择性,而且还能在各种溶液,特别是在含水溶液中对非d电子结构的过渡金属和重金属离子选择性荧光增强识别,本发明的荧光分子探针可以通过分子中的反应性基团将其固载于聚合物或固体表面,实现器件化,用于上述目的的荧光传感器器件的关键部分,本发明可应用在生物组织及细胞等微环境中的钴离子检测,也可用于水、污水以及水溶液、乳液、悬浮体系等中的钴离子检测。权利要求书、一种荧光分子探针,其特征在于该荧光分子探针具有以下分子结构通式:通式中:R、R、R代表氢、烷基、羟烷基、羧烷基、聚氧乙烯基、芳基、芳烷基或无取代基,X、X代表氮原子或氧原子,X代表氮原子、硫原子或两端有氮取代的碳原子数为的亚烷基二胺衍生物,F、F代表两个荧光基团,分别为氨基,萘酰亚胺、萘、蒽、芘、苯并呋咱、,,,苝四酸二酰亚胺、香豆素、丹磺酰胺、荧光素、罗丹明、氟硼吡咯、苯并咪唑、咔唑、苯并恶唑,Q、Q代表碳原子数为的亚烷基或双亚烷基。生物芯片生物芯片生物芯片作为一种微流体系统应用于生物学分析已引起了更广阔领域的普遍关注基因芯片是最重要的生物芯片它将成千上万个生物分子探针紧密排列在硅和玻璃的表面基因芯片具有以下优点:高灵敏性、可靠性和高速性在大量的遗传信息检测和分析应用中由于它可用于高密度产品的潜力使用更高廉价。所以它可以广泛的应用于人类基因组计划和多基因协同作用分析。我们提出发子印章法制备高密度基因芯片的新方法。高密度基因芯片技术及其发展趋势高密度基因芯片技术及其发展趋势摘要】生物芯片作为一种微流体系统应用于生物学分析,已引起了更广阔领域的普遍关注。基因芯片是最重要的生物芯片,它将成千上万个生物分子探针紧密排列在硅和玻璃的表面。基因芯片具有以下优点:高灵敏性、可靠性和高速性,在大量的遗传信息检测和分析应用中,由于它可用于高密度产品的潜力使其更为廉价。所以,它可以广泛地应用于人类基因组计划和多基因协同作用分析。我们提出用分子印章法制备高密度基因芯片的新方法。首先,我们依据靶遗传序列设计出分子探针阵列然后,制作几种不同的基于PDMS材料的分子印章。通过一种高度精密的机械系统合成出所需的芯片。目前,我们已×(mer)不同的DNA排列在玻璃表面。这一结果给予了人工杂交试验以更广阔的前景。参考文献参考文献蛋白质、核酸的组成和结构蛋白质的组成和结构核酸的组成和结构蛋白质、核酸与探针分子相互作用机理蛋白质与探针分子相互作用机理核酸与探针分子相互作用机理荧光分子探针及其在过渡金属和重金属离子检测中的应用高密度基因芯片技术及其发展趋势

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