[发明专利]基于4-硫代核苷氧化胺解反应和测序技术的核酸代谢标记检测方法

说明书

本发明涉及生物化学领域，具体地，本发明涉及基于4‑硫代核苷氧化胺解反应和测序技术的核酸代谢标记检测方法。本发明提供了一种核酸中5‑R₁‑4‑硫代‑2’‑脱氧尿苷(5‑R₁‑4SdU)的转化产物5‑R₁‑N4‑R₂‑2’‑脱氧胞苷(5‑R₁‑N4‑R₂‑dC)及制备该产物的氧化胺解反应，以及基于该反应的5‑R₁‑4SdU代谢标记核酸的测定方法，核酸中的5‑R₁‑4SdU与其转化产物5‑R₁‑N4‑R₂‑dC存在氢键模式的差异，该差异可通过测序手段进行表征，表现为反应前后核酸中的5‑R₁‑4SdU位点发生T‑C突变，基于测得的T‑C突变发生的位置与频率，从而获取关于核酸合成或修复的动态信息。

技术领域

本发明涉及生物化学领域，具体地，本发明涉及基于4-硫代核苷氧化胺解反应和测序技术的核酸代谢标记检测方法，以及基于这些方法开发的试剂盒。

背景技术

常见的DNA研究方法主要包括凝胶印迹、PCR、微阵列分析、测序等，但这些方法只能提供DNA的总水平信息，无法从中得知DNA的合成、损伤、修复等过程的动力学信息。

DNA代谢标记，是将区别于脱氧腺苷（dA）、脱氧鸟苷（dG）、脱氧胞苷（dC）、胸苷（T）等常规核苷的外源核苷与细菌、细胞、组织或活体进行培养，使外源核苷代谢结合到新生成的DNA中的技术。外源核苷通常可通过共价反应、抗体识别等方式进行识别或原位成像，从而对标记DNA进行富集或检测。该技术为DNA的合成、损伤、降解等过程增加了时间标尺，便于生命科学工作者对DNA的行为进行深入的研究和理解。

已报道的DNA代谢标记核苷主要包括5-溴脱氧尿苷（BrdU）、5-乙炔基脱氧尿苷（EdU）、5-乙烯基脱氧尿苷（VdU）等。

BrdU可通过特异性抗体对标记了BrdU的DNA进行富集与检测，因此已被广泛应用于DNA复制(Pope B D, Ryba T, Dileep V, et al. Topologically associatingdomains are stable units of replication-timing regulation. Nature. 2014, 515:402-405; Brison O, El-Hilali S, Azar D, et al. Transcription-mediatedorganization of the replication initiation program across large genes setscommon fragile sites genome-wide. Nature communications. 2019, 10: 5693.)、姐妹染色单体互换(Schneider E L, Chaillet J R and Tice R R. INVIVO BUDR LABELINGOF MAMMALIAN CHROMOSOMES. Exp. Cell Res. 1976, 100: 396-399.)的研究。然而DNA双链中互补的碱基对阻碍了抗体对BrdU的接近性，因此通常需要使用强变性条件对样品进行处理，但这样不仅会破坏样本的结构和完整性，还会因变性条件的不同造成检测的较大误差。