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动力学指纹识别血液中miRNA肿瘤标志物

在人体血液中经常存在肿瘤组织的生物标志物(biomarkers),例如微小RNA(miRNA)。miRNA是具有22-24个碱基的非编码RNA,由于它的后转录调节作用,近年来备受学界关注。传统的分析方法依赖于核酸杂交的热力学,导致背景信号高,难以用于人体血液中miRNA的直接分析。科学家开发了一种基于动力学指纹的miRNA识别方法,可直接用于血液中miRNA肿瘤标志物的快速定量分析。

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研究者利用短荧光DNA探针与其目标miRNA杂交动力学的特点,在全内反射显微镜(TIRF)上实现了miRNA的单分子计数。


该方法的最大优势在于运用了DNA探针与目标miRNA“可逆结合”的模式,将杂交和解链的速率作为定性定量的依据(动力学指纹,kinetic fingerprinting),从而解决了单分子分析中背景信号干扰的问题,极大地提高了灵敏度和特异性。


研究者还利用泊松分布对体系进行统计学描述,实现了多种miRNA的“零背景”检测,灵敏度达到1-5fM;同时还实现了单碱基差异区分,区分因子达到570倍。这一结果超过了很多基于信号放大的检测方法。该方法成功应用于前列腺癌病人血清中生物标志物miR-141的直接定量。


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