● 摘要
DNA作为生物体内主要的遗传信息携带者，指导着各类蛋白质的合成，引导着生物发育与生命机能的运转。在生物遗传过程中，由于自身或环境因素的影响而发生的DNA突变，会造成生物异常增生和代谢，细胞凋零与死亡，生理功能紊乱，甚至导致疾病的产生。若能及早确定引起疾病的原因，就可做到早预防，早治疗。
单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNPs），主要是指基因组水平上单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性，被看作人类最常见的一种基因组变异类型。单核苷酸多态性具有数量多、分布广、遗传稳定性、适于快速规模化检测等特点，对生物群体的基因识别及复杂性状与疾病的遗传解剖等领域的研究有着重要的应用价值。目前用于对已知位点的单核苷酸多态性的检测方法有很多种，光学方法由于其非破坏性和高灵敏度的特点成为了重要的DNA检测手段。近几年，国内外一些学者利用各种碱基类似物的小分子识别单核苷酸多态性中的变异碱基，这些小分子本身具有荧光以及便于检测，可作为一种潜在的靶向药物预测疾病。本论文由三部分组成。
第1章 绪论
本章简要概述了单核苷酸多态性及其检测方法、分子信标、DNA与小分子的相互作用方式和核酸扩增技术，其次阐明了本论文的选题背景、研究思路、研究目的和研究内容。
第 2 章 基于杂交链反应的非标记荧光法高灵敏检测DNA的研究
本章建立了一种利用非标记荧光发卡DNA探针结合杂交链反应（HCR）高灵敏检测DNA的新方法。根据待测靶序列设计两条茎部含脱碱基位点（AP site）的发卡DNA探针H1和H2，在该体系中加入荧光配体ATMND，由于发卡探针中脱碱基位点形成的疏水微环境，荧光配体ATMND将通过氢键作用嵌入到这一疏水空腔与对面碱基进行特异性结合，形成非标记的荧光发卡DNA探针络合物H1/ATMND和H2/ATMND，在这一过程中伴随着ATMND荧光信号的大幅度猝灭或消失。该体系在无目标DNA存在的情况下，络合物处于稳定发卡结构，荧光信号很弱；一旦加入目标DNA后即引发无需酶参与的链式聚合反应，络合物的构象发生改变，荧光配体ATMND不断被释放出来，产生强的荧光信号。研究表明，利用只有H1/ATMND或者只有H2/ATMND和两种络合物探针同时存在的对照试验说明了该体系中的信号确实进行了放大，这完全是来自于HCR引发的荧光物质的多倍释放所致，验证了该方法的可行性。结果表明：该体系检测目标的DNA浓度范围为5.0×10-10～1.0×10-7 mol·L-1，检出限为2.0×10-10 mol·L-1，该方法的灵敏度相对1:1结合模式的非标记核酸传感器来说可以高出两个多数量级，因此对非标记光学法检测DNA的灵敏度有着可观的改善，也再次证明了该体系中的HCR可以起到放大荧光信号的作用。该体系对单碱基错配、双碱基错配和完全不互补的目标DNA有高效的区分性。最后将该体系应用于实际样品PCR产物中再次证明该方法的可靠性和实用性。
第3章 基于非标记荧光偏振法检测DNA单碱基变异的研究
本文构建了一种基于非标记荧光法结合偏振技术检测DNA单碱基变异的新方法的研究。根据荧光偏振值的大小与待测物质的分子量呈正相关性实现SNPs的检测。利用荧光偏振检测技术分别测定荧光小分子中加入含脱碱基位点的双链DNA（AP-dsDNA）的溶液的平行光光强度 I// 和垂直光光强度 I⊥ ，根据公式P=
（I//-I⊥）/（I//+I⊥）和△P=P2（加入AP-dsDNA后溶液的偏振度)-P1（加入AP-dsDNA前溶液的偏振度）分别计算偏振度P和偏振度变化值△P。结果表明，当荧光小分子溶液中加入同样浓度但种类不同的含脱碱基位点的双链DNA（AP-dsDNA）（脱碱基位点对面分别是C、T、G、A），荧光小分子的荧光信号呈现不同程度的降低，通过计算得到溶液的偏振值也不尽相同，偏振度大，说明荧光小分子与AP-dsDNA结合能力强；反之，偏振度小，说明荧光小分子与AP-dsDNA结合能力弱。因此可根据偏振度的变化程度△P来判断荧光小分子与AP-dsDNA的结合能力从而来实现SNPs的研究。同理，在实际样品血清和PCR背景下进行了相同试验，同样证明了荧光小分子对特定AP-dsDNA有强的特异选择性。
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