DNAzyme Molecular Beacon Probes for Target-Induced Signal-Amplifying Colorimetric Detection of Nucleic Acids

脱氧核酶 化学 分子信标 DNA 核酸 底漆(化妆品) 组合化学 DNA–DNA杂交 核酸热力学 杂交探针 分析物 小分子 生物化学 生物物理学 寡核苷酸 色谱法 生物 有机化学 基序列
作者
Rongzhan Fu,Taihua Li,Soo Suk Lee,Hyun Gyu Park
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:83 (2): 494-500 被引量:70
标识
DOI:10.1021/ac102719x
摘要

A novel DNAzyme molecular beacon (DNAzymeMB) strategy was developed for target-induced signal-amplifying colorimetric detection of target nucleic acids. The DNAzymeMB, which exhibits peroxidase activity in its free hairpin structure, was engineered to form a catalytically inactive hybrid through hybridization with a blocker DNA. The presence of target DNA leads to dissociation of the DNAzymeMB from the inactive hybrid through hybridization with the blocker DNA. This process results in recovery of the catalytically active DNAzymeMB, which can catalyze a colorimetric reaction that signals the presence of the target DNA. In addition, a primer was rationally designed to anneal to the blocker DNA of the blocker/target DNA duplex and displace the bound target DNA during the extension reaction. The released target DNA triggers the next cycle involving hybridization with blocker DNA, DNAzymeMB dissociation, primer extension, and target displacement. This unique amplifying strategy leads to the generation of multiple numbers of active DNAzymeMB molecules from a single target molecule and gives a detection limit down to 1 pM, a value that is nearly 3 or 5 orders of magnitude lower than those of previously reported DNAzyme molecular beacon-based DNA detection methods.
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