[发明专利]聚集诱导荧光分子修饰的核苷酸及其在DNA测序和SNPs检测中的应用

说明书

本发明公开了聚集诱导荧光分子修饰的核苷酸及其在DNA测序和SNPs检测中的应用。本发明首先公开了一种化合物，该化合物为名称为dNTPs‑HCAP的聚集诱导荧光分子修饰的核苷酸，所述dNTPs‑HCAP为dATP‑HCAP、dTTP‑HCAP、dCTP‑HCAP或dGTP‑HCA。进一步公开了上述化合物在检测单核苷酸多态性和/或DNA测序中的应用。本发明利用具有双重荧光信号的聚集诱导荧光分子合成了dNTPs‑HCAP，并将其引入到扩增反应体系中，通过扩增反应前后加入虾碱性磷酸酶并检测加入虾碱性磷酸酶前后的荧光信号变化，可用于检测单核苷酸多态性和小片段DNA测序，具有重要的应用价值和意义。

技术领域

本发明涉及基因测序领域，具体涉及聚集诱导荧光分子修饰的核苷酸及其在DNA测序和SNPs检测中的应用。

背景技术

DNA测序技术在生物医疗领域具有重要意义。其中，边合成边测序法是一种快速、高效的检测方法，例如454测序仪采用的焦磷酸测序法，在四种酶的联合作用下，能进行边合成边测序。为简化测序程序，先后出现了以美国PacBio公司的单分子实时测序法为代表的一些其他的边合成边测序法。在DNA合成过程中，使用的核苷酸通常分为两种，一种为普通的天然核苷酸，另一种为人工修饰的核苷酸，如用荧光分子、核苷酸或聚合物等修饰的核苷酸可以用于DNA测序或一些靶标生物分子的检测。在DNA测序中，天然核苷酸使用时需要引入额外的反应来产生检测信号，操作步骤较繁琐，为使其更简化，有科学家提出将荧光标记的核苷酸引入到DNA测序中，该反应在DNA聚合酶和磷酸酶的作用下能产生实时荧光，从而可进行更快速、灵敏度更高的测序。因此，荧光分子修饰的核苷酸在DNA测序方法研究中具有重要意义。

随着荧光材料的发展，唐本忠等人发现了一种聚集诱导荧光分子，不同于普通荧光分子的聚集淬灭现象，该种分子在溶液状态下不发光或发出弱荧光，但在聚集态时发出很强荧光(Hong,Yuning,Jacky WY Lam,and Ben Zhong Tang.Aggregation-inducedemission:phenomenon,mechanism and applications.Chemical Communications 29(2009):4332-4353.)。聚集诱导荧光分子在生物成像及检测中具有独特的潜力和优势，但迄今为止还没有将聚集诱导荧光分子应用于基于DNA扩增反应的单碱基核苷酸多态性检测和小片段DNA序列的检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为如何准确地检测单核苷酸多态性和小片段DNA序列。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种化合物。

本发明所提供的化合物为名称为dNTPs-HCAP的聚集诱导荧光分子修饰的核苷酸，所述dNTPs-HCAP为dATP-HCAP、dTTP-HCAP、dCTP-HCAP或dGTP-HCAP；其中，所述dATP-HCAP的结构式如式Ⅰ所示，所述dTTP-HCAP的结构式如式Ⅱ所示，所述dCTP-HCAP的结构式如式Ⅲ所示，所述dGTP-HCAP的结构式如式Ⅳ所示：

本发明进一步提供了上述化合物的制备方法。

本发明所提供的上述化合物的制备方法包括将dNTPs的γ位磷酸根与名称为HCAP的2-(3-(4-(二甲氨基)苯基)丙烯酰基)磷酸的磷酸根进行共价连接，得到上述化合物；其中，所述dNTPs为dATP、dTTP、dCTP和dGTP，对应所述dNTPs-HCAP为dATP-HCAP、dTTP-HCAP、dCTP-HCAP和dGTP-HCAP。

上述化合物中全部、任三种、任两种的dNTPs的修饰物也在本发明的保护范围之内。

上述化合物或dNTPs的修饰物在检测单核苷酸多态性(SNPs)和/或DNA测序中的应用也在本发明的保护范围之内。

上述应用中，所述检测单核苷酸多态性为检测是否存在单核苷酸多态性和/或检测单核苷酸多态性的碱基突变的类型。