面向分子手术的DNA单分子的纳米操纵研究
"分子手术"是通过光学、力学或酶学原理在纳米尺度和单分子水平实现对生物分子的各种人工改造.该文旨在基于原子力显微镜(AFM)对DNA分子进行精确的纳米操纵,解决"分子手术"中的若干关键技术,并探索其在生物学中的应用.解决了"分子手术台"的相关问题.在对DNA样品进行进一步纯化后,分别以对DNA吸附强度比较弱的Ni+修饰衬底和以高温钝化处理来降低APS-云母吸附力,为下文的操纵做准备.为适合DNA样品以弱吸附力沉降在表面的要求,选择作用力较小的离心法作为拉直手段,拉直了长链λDNA分子和较短pBR322片段.建立了一种从基因组DNA中纳米定位切割和分离DNA片段的技术.基于AFM的interleave扫描中的抬高模式,在成功实现了对DNA分子进行切割、局域拉伸、诱导折叠等操纵之后,调节针尖与样品之间的距离来精细地控制针尖与样品针尖的相互作用,从而实现了对DNA分子的纳米切割和拾取,并对拾取的单个DNA分子进行了单分子PCR扩增.探讨了拾取的可能机制.提出了一种有序化纳米测序的新策略.基于所发展的单分子纳米操纵技术,结合常规的凝胶测序方法,提出了可对DNA单分子进行有序化测序的方法和两种组合策略.与传统的测序方法比较,具备用时少、操作简便等优点,并且在解决序列拼接、无法克隆片段等问题上有独特的优势.
- 作者：
- 吕军鸿
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 无机化学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2004年
- 导师姓名：
- 胡钧
- 中图分类号：
- Q-336；Q503
- 关键词：
- 分子手术；原子力显微镜；DNA单分子；纳米操纵；定位拾取；测序策略
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