Dual-recognition-based determination of ctDNA
本研究开发了一种基于双重识别的荧光生物传感器用于循环肿瘤DNA（ctDNA）检测，结合肽核酸（PNA）的夹持功能与小分子连接DNA末端保护（TPSMLD）策略。以PIK3CA基因肿瘤特异性E542K突变及其甲基化作为目标ctDNA，PNA修饰磁性微球在62°C选择性捕获突变序列，5-甲基胞嘧啶单克隆抗体识别甲基化位点，外切酶I/II...
Single Nucleotide Resolution Analysis Reveals Pervasive, Long-Lasting DNA Methylation Changes by Developmental Exposure to a Mitochondrial Toxicant.
线粒体驱动表观基因组改变已有报道，但其在个体水平是否相关仍不清楚。可存活黄腹小鼠（Avy）是一种强力的表观遗传生物传感器模型，通过动物毛色报告 Avy 位点 DNA 甲基化状态，该状态在三胚层分离前建立。本文显示，母鼠暴露于强效线粒体复合物 I 抑制剂鱼藤酮，不仅改变皮肤中 Avy 位点 DNA 甲基化状态，还广泛影响子代肝脏 DN...
Direct DNA Methylation Profiling with an Electric Biosensor.
DNA甲基化是调控人类基因表达的主要表观遗传机制，其谱分析为健康与疾病提供关键信息。现有方法通常需对碱基进行化学修饰后再测序，成本高且耗时。本文报道一种基于电生物传感器的直接、快速DNA甲基化检测方法。器件由集成在石墨烯场效应晶体管（GFET）上的DNA镊子探针（DTP）构成，可实现无标记、高灵敏且特异的甲基化谱分析。作者以胶质母细...
Development of an epigenetic tetracycline sensor system based on DNA methylation.
细菌活细胞传感器是检测环境毒素的有力工具。本研究建立并验证了基于DNA甲基化记忆功能的大肠杆菌阿拉伯糖传感器系统的流式细胞术读出方法。流式细胞术操作便捷，可实现多参数分析，并提供单细胞异质性信息，有利于此类传感器系统的进一步发展。鉴于抗生素污染与多重耐药病原体的重要性，作者设计了一种四环素传感器系统：通过用编码四环素阻遏蛋白的tet...
Environmental Epigenetics and Genome Flexibility: Focus on 5-Hydroxymethylcytosine.
数十年证据表明，表观遗传修饰对哺乳动物基因组调控和可塑性至关重要。DNA 甲基化与去甲基化是基因组编程和重编程的核心机制。发育过程中，DNA 甲基化组既发生程序性变化，也受环境和内源因素诱导；后者介导机体对环境变化的表观遗传响应。不良环境暴露可诱导异常 DNA 甲基化，导致基因功能紊乱和病理状态。近年研究发现，除 5-甲基胞嘧啶（5...
Genosensor made with a self-assembled monolayer matrix to detect MGMT gene methylation in head and neck cancer cell lines.
DNA甲基化参与头颈部鳞状细胞癌发生，可用于癌症早期检测。本文开发了一种基因传感器，用于检测头颈癌细胞系中MGMT基因的DNA甲基化。将MGMT启动子甲基化探针固定于用11-巯基十二烷酸(11-MUA)自组装单分子层(SAM)修饰的金电极上，采用电化学阻抗谱(EIS)进行检测，可清晰区分甲基化与非甲基化DNA。该传感器灵敏度高，检出...
A novel signal-off photoelectrochemical biosensor for M.SssI MTase activity assay based on GQDs@ZIF-8 polyhedra as signal quencher.
由 M.SssI 甲基转移酶（MTase）催化的 DNA 甲基化在基因表达等细胞活动中具有重要作用，并与多种疾病尤其是癌症相关，因此发展灵敏的 M.SssI MTase 活性检测平台具有重要意义。本文以沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）多面体作为石墨烯量子点（GQDs）载体，制备了 GQDs 嵌入 ZIF-8 多面体（GQDs@Z...
Signal-on electrochemical detection of DNA methylation based on the target-induced conformational change of a DNA probe and exonuclease III-assisted target recycling.
本文报道了一种用于 DNA 甲基化检测的信号开启型电化学生物传感器。该体系基于探针 DNA 与辅助 DNA 的巧妙设计，甲基化靶 DNA 可触发外切酶 III（Exo III）从 3′端消化辅助 DNA，使带有电化学活性亚甲基蓝（MB）标记的探针 DNA 发生构象变化。MB 标记因此靠近电极表面，电子转移效率提高，产生增强的电流信号...
Sensitive detection of methylated DNA and methyltransferase activity based on the lighting up of FAM-labeled DNA quenched fluorescence by gold nanoparticles.
DNA胞嘧啶甲基化由甲基转移酶催化，参与基因表达调控；异常甲基化模式与甲基转移酶活性可作为癌症早期诊断靶标。本研究建立了一种基于FAM标记DNA与金纳米粒子（AuNPs）荧光共振能量转移（FRET）猝灭-恢复的简便检测方法，用于灵敏检测M.SssI甲基转移酶（M.SssI MTase）活性和甲基化DNA。硫醇修饰探针与AuNPs结合...
A novel fluorescent biosensor based on dendritic DNA nanostructure in combination with ligase reaction for ultrasensitive detection of DNA methylation.
DNA甲基化检测对恶性肿瘤等多种疾病的诊断和预后评估至关重要，亟需开发简便、灵敏且特异性的检测策略。本文报道了一种基于树枝状DNA纳米结构、信号富集聚苯乙烯微球与连接检测反应（LDR）相结合的新型荧光生物传感器。该传感器利用发夹结构无酶DNA催化，使Y-DNA与X-DNA自组装形成树枝状DNA聚合物，并加入补骨脂素防止高温解链；标记...
Dual-Signal Readout of DNA Methylation Status Based on the Assembly of a Supersandwich Electrochemical Biosensor without Enzymatic Reaction.
本文设计了一种高灵敏、高选择性的DNA甲基化生物传感系统，将双信号读出技术与超三明治DNA结构信号放大相结合。通过目标触发的级联杂交链式反应设计，一个目标DNA可引发形成携带多个信号探针的超三明治结构，实现一对多放大，从而提高目标分子识别灵敏度。探针1标记二茂铁（Fc），探针2修饰亚甲蓝（MB），目标DNA可在两个独立电位处产生两个...
Opportunities, Challenges, and Prospects in Electrochemical Biosensing of Circulating Tumor DNA and its Specific Features.
目前，分析循环肿瘤DNA（ctDNA）——血液中循环游离DNA（cfDNA）中极小的一部分——被视为传统单点肿瘤组织活检的有前景替代手段，可用于评估肿瘤负荷，并更全面地反映癌症遗传/表观遗传景观随时间和空间的变化。ctDNA及其特征性标志物（肿瘤特异性突变、染色体异常、微卫星改变和表观遗传改变）的测定，是用于早期诊断、随访、治疗反应...
Direct monitoring of breast and endometrial cancer cell epigenetic response to DNA methyltransferase and histone deacetylase inhibitors.
DNA甲基化和组蛋白去乙酰化是肿瘤发生中的关键表观遗传过程，DNMT和HDAC抑制剂已用于癌症治疗。为替代耗时的表观基因组测序，本文采用电化学阻抗谱（EIS）和石墨烯丝网印刷电极，直接测量全局DNA甲基化与组蛋白H3乙酰化水平，比较非癌乳腺细胞MCF12A和乳腺癌细胞MCF7。结果显示，全局甲基化在所测细胞中差异不大，而组蛋白H3乙...
Electrochemical Biosensor for DNA Methylation Detection through Hybridization Chain-Amplified Reaction Coupled with a Tetrahedral DNA Nanostructure.
DNA甲基化是基因表达疾病和恶性肿瘤发生发展中的关键因素，已成为相关疾病诊断与预后的重要生物标志物。本文设计了一种超灵敏且高特异的电化学生物传感器用于DNA甲基化检测。该平台由锚定在金纳米颗粒修饰金电极上的茎环-四面体复合DNA探针、HpaII限制性内切酶酶切步骤以及多重信号放大步骤组成，其中放大策略包括金纳米颗粒电沉积、杂交链反应...
An electrochemical DNA biosensor analytic technique for identifying DNA methylation specific sites and quantify DNA methylation level.
本文开发了一种新型电化学生物传感器，用于检测DNA甲基化水平并定量分析多个甲基化位点。氧化石墨烯(GO)经抗5-甲基胞嘧啶抗体修饰，可特异性结合CpG甲基化位点；辣根过氧化物酶(HRP)标记的IgG二抗进一步结合一抗。在含过氧化氢(H2O2)和对苯二酚的缓冲液中，HRP-IgG催化对苯二酚在H2O2存在下氧化为对苯醌，从而产生电化学...
Perinatal exposures to phthalates and phthalate mixtures result in sex-specific effects on body weight, organ weights and intracisternal A-particle (IAP) DNA methylation in weanling mice.
发育期邻苯二甲酸酯暴露与肥胖风险相关，但流行病学结果不一致且机制不清；人类实际接触多种邻苯二甲酸酯混合物。本研究利用小鼠围产期暴露模型，评估邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（DEHP）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）及两种混合物（DEHP+DINP、DEHP+DINP+DBP）对断乳小鼠体重和器官重量的影响...
Classification of Epigenetic Biomarkers with Atomically Thin Nanopores.
本文利用二维固态纳米孔材料的电子特性，结合全原子分子动力学模拟、纳米器件模拟和统计信号处理算法，提出一种通用且可广泛应用的生物传感技术。作为案例研究，作者探索对结合在双链DNA上的三种表观遗传生物标志物进行分类：甲基-CpG结合域蛋白1（MBD-1）、甲基CpG结合蛋白2（MeCP2）和γ-环糊精（GCD），以识别DNA上的高甲基化...
An electrochemical strategy with tetrahedron rolling circle amplification for ultrasensitive detection of DNA methylation.
基因组DNA中DNA甲基化的灵敏、特异检测对快速表观遗传评估至关重要。本文开发了一种新型灵敏电化学策略，通过锁探针引物生成滚动环扩增（RCA）实现基因组DNA中DNA甲基化的超灵敏检测。通常，甲基化DNA经亚硫酸氢盐处理后，甲基化特异性线性锁探针仅在甲基化DNA存在时环化，并作为含有DNA四面体的RCA模板。DNA四面体作为纳米载体...
Label-free DNA-methylation detection by direct ds-DNA fragment screening using poly-purine hairpins.
癌症诊断因对肿瘤发生机制的理解不断深入而持续演进，DNA甲基化已成为癌症预后和诊断的有效生物标志物，尤其适用于原发部位不明肿瘤。该表观遗传机制的可逆性也使其成为开发精准个性化治疗的重要工具。现有亚硫酸氢盐转化或PCR扩增等方法步骤复杂，难以标准化。本文提出一种基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器方法，采用多嘌呤反向Hoogs...
Rapid Electrochemical Assessment of Tumor Suppressor Gene Methylations in Raw Human Serum and Tumor Cells and Tissues Using Immunomagnetic Beads and Selective DNA Hybridization.
本文报道一种快速、灵敏的电化学策略，用于检测基因特异性5-甲基胞嘧啶（5-mC）DNA甲基化。以抗5-mC单克隆抗体修饰羧基磁性微球（HOOC-MBs），选择性捕获任意含5-mC的甲基化单链DNA；随后用生物素化DNA探针与捕获序列甲基化区侧翼区杂交，并标记链霉亲和素-辣根过氧化物酶（Strep-HRP）。在一次性碳印刷电极（SPC...