[发明专利]一种同时检测DNA多种甲基转移酶的生物传感器及其检测方法和应用

说明书

本发明提供一种同时检测DNA多种甲基转移酶的生物传感器及其检测方法和应用，属于分子检测技术领域。所述生物传感器至少包括：哑铃式探针、环形模板和信号探针。通过该设计一种具有双信号放大功能的哑铃探针，其具有两种甲基化酶的识别位点，从而基于哑铃探针的双信号放大技术同时配合环形模板和信号探针从而实现对种甲基化酶的超灵敏检测，因此在生物医学研究，疾病诊断和药物发现中具有巨大的潜力，具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于分子检测技术领域，具体涉及一种同时检测多种DNA甲基转移酶的生物传感器及其检测方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

DNA甲基转移酶(MTases)异常表达与多种疾病密切相关，DNA甲基转移酶(MTases)的异常活性可能破坏正常的DNA甲基化模式，诱发多种癌症，包括肺癌，乳腺癌，前列腺癌，结肠癌，肝癌，肾癌，宫颈癌，甲状腺癌，成视网膜细胞瘤，和血液系统癌症等。DNA甲基转移酶(MTases)成为临床疾病诊断的潜在生物标志物。此外，抑制DNA甲基转移酶(MTases)活性可能会阻断DNA甲基化，为抗癌药物的研发提供了新途径。因此，DNA甲基转移酶(MTases)的灵敏检测在生物医学研究和临床诊断中具有重要意义。

DNA甲基转移酶(MTases)活性传统的检测方法包括放射性标记法，酶联免疫测定法和高效液相色谱法，但是这些方法通常会产生放射性污染，耗时长且灵敏度低。最近，已经开发出了一系列基于DNA探针的新型方法来灵敏地检测DNA甲基转移酶(MTases)的活性，包括比色法，化学发光法，电化学法，表面增强拉曼散射法，和荧光法。双链DNA(dsDNA)，发夹DNA探针和分子信标通常用作DNA甲基转移酶(MTases)的底物。但是，将它们应用于检测多个DNA甲基转移酶(MTases)时存在一些限制。例如，同时检测多种DNA甲基转移酶(MTases)时需要额外的底物探针和不同标记的荧光团，这使实验过程变得复杂并增加了成本。

发明人发现，传统检测方法中，放射性标记法中的放射性元素可能会对人体健康和环境造成危害，酶联免疫测定法步骤繁琐，成本较高。高效液相色谱法耗时较长，且灵敏度不高。新型的检测方法包括比色法，化学发光法，电化学法，表面增强拉曼散射法，和荧光法。但是将它们应用于同时检测多种DNA甲基转移酶(MTases)时存在一些限制，这些方法需要额外的底物探针和不同颜色的荧光团，这使实验过程变得复杂并增加了成本。因此开发一种简单灵敏并且可以同时检测多种DNA甲基转移酶(MTases)的方法是一个巨大的挑战。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种同时检测多种DNA甲基转移酶的生物传感器及其检测方法和应用。在生物传感器中通过该设计一种具有双信号放大功能的哑铃探针，其具有两种甲基化酶的识别位点，从而基于哑铃探针的双信号放大技术同时配合环形模板和信号探针从而实现对种甲基化酶的超灵敏检测，因此具有良好的实际应用之价值。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种同时检测多种DNA甲基转移酶的生物传感器，所述生物传感器至少包括：哑铃式探针、环形模板和信号探针。

其中，所述哑铃式探针包括茎区域和位于茎区域两端的两个环区域；其中茎区域包含待测甲基转移酶的识别序列；

所述环形模板用于滚环扩增(RCA)，其至少包括引物结合位点、Nb.BtsI的切口位点和与信号探针互补的片段；

所述信号探针用于触发Endo IV辅助信号放大反应，其至少含有一个脱嘌呤/脱嘧啶(AP)位点，所述AP位点两侧分别被荧光基团和猝灭基团修饰。

本发明的第二个方面，提供上述生物传感器在DNA甲基转移酶中的应用；