[发明专利]一种DNA自组装用序列文库、其结构元件及其应用

说明书

本发明公开了一种DNA自组装用序列文库、其结构元件及其应用。通过计算机辅助设计了一个DNA序列文库，该文库用于杂交链式反应(以下简称HCR)中的发夹结构DNA链1(以下简称H1)和发夹结构DNA链2(以下简称H2)的设计，其中H1和H2的3’端都修饰有荧光基团。该文库可用于设计多个相互之间不干扰的HCR体系。每一个HCR体系都有特定的荧光信号，每一个特定的HCR体系都只针对一种标靶。运用上述发明的序列文库，通过HCR技术对急性心肌梗死相关的多种微小RNA(miRNA)进行联合筛查以提高急性心肌梗死诊断的准确性。

技术领域

本发明涉及一种DNA自组装用序列文库、其结构元件及其应用。

背景技术

DNA自组装是指核苷酸分子自发形成有序结构的一种技术。在DNA自组 装过程中，碱基在基于碱基互补配对的原则下聚集成一个稳定的结构。其中，杂 交链式反应(以下简称HCR)是一种经典的DNA自组装技术，是最先被设计出 来的无酶辅助的核酸等温扩增技术。其原理是，在HCR反应过程中，单链DNA 分子能够触发一对具有发夹结构的DNA分子发生自组装，形成大量带有重复单 元的线性双链DNA分子。由于HCR具有等温、快速和无酶的特性，在生物标 志物的分析和检测方面具有广阔的应用前景

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种DNA自组装用序列文库。

本发明的目的之二在于提供用该序列文库构建的DNA自组装结构元件。

本发明的目的之三在于提供该DNA自组装结构元件在筛查急性心肌梗死 相关的多种微小RNA(以下简称miRNA)中的应用。该方法依赖于每一组HCR 反应的发生唯一对应一种靶标，而每一组HCR都有唯一的颜色种类或强度，以 此方式实现对多靶标的检测。

本发明利用生物素和链霉亲和素的特异性结合，将生物素修饰的的C链 (capture的缩写，即捕获链)连接到链霉亲和素修饰的磁珠表面；然后因为碱 基互补配对的作用，这条捕获链一方面可以特异性的去捕获靶标(即miRNA), 另一方面也可以捕获T链(Trigger的缩写，即触发链)，形成一个稳定的Y形 的三联体结构；而该三联体结构中的T链又可以特异性的触发HCR反应。所以， 通过这样的一个三联体的结构将DNA自组装与靶标唯一对应起来的。

因此,本发明能够通过磁珠表面是否有荧光以及磁珠表面的荧光种类判断待 测样品中是否存在miRNA以及具体是哪一种miRNA。

捕获链一方面可以捕获标靶，另一方面可以捕获T链。当待测样品中有靶标 存在时，T链才能稳定的连接到磁珠上。而没有靶标存在时，T链不能稳定的连 接到磁珠上，此时溶液中由T链触发的HCR反应，经磁吸分离、清洗后会被清除。

每个磁珠上都只连接一种生物素修饰的捕获链。如果样品中有几种标靶，而 每一种靶标都只能被唯一一种捕获链捕获，同时该捕获链也会通过碱基互补配对 捕获唯一一种T链，从而触发HCR反应。用于HCR反应的序列(即H1、H2)均 是通过计算机辅助设计的，排除了序列之间相互干扰的可能性，所以多组序列之 间是能够共存的，且互不影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种DNA自组装用序列文库，其特征在于该序列文库由区域1、区域2和 区域3组成，其中区域1和区域3中序列的设计规则为：长度为7个碱基，G、 C碱基数之和为3，相互之间相似率及互补率均小于等于4个碱基；区域2中序 列的设计规则为：长度为16个碱基，G、C碱基数之和为8，相互之间相似率及 互补率均小于等于6个碱基。

上述的一种DNA自组装用序列文库，其特征在于所述的区域2为SEQ ID NO.1 —174所示的碱基序列中至少一种。

上述的一种DNA自组装用序列文库，其特征在于所述的区域1/3为SEQ IDNO.175—381所示的碱基序列中至少一种。