DNA甲基化由DNA甲基转移酶催化，在基因转录、基因组印记和细胞分化等过程中起重要作用。本文报道了一种基于尿嘧啶特异性切除试剂（USER）诱导G-四联体形成的电化学方法，用于检测DNA甲基转移酶1（DNMT1）活性。将含DNMT1识别序列的双链DNA固定于电极表面：DNA S1含G富集序列和一个胞嘧啶，互补链DNA S2含C富集序列...
表观遗传修饰，尤其是DNA甲基化，作为DNA突变的互补信息，在癌症诊断与预后中受到越来越多关注。本文提出一种可同时对多个位点进行单位点特异性DNA突变与甲基化谱分析的方法。基因组DNA用于突变检测，亚硫酸氢盐处理DNA用于甲基化检测，均采用非区分性引物进行PCR扩增；扩增产物杂交至巨磁阻（GMR）生物传感器阵列，并进行熔解曲线测量。...
DNA甲基化在生理和病理过程中发挥重要作用，多种遗传疾病和大多数恶性肿瘤常与异常DNA甲基化相关。除其他分析方法外，电化学方法已成功用于表征对疾病诊断和治疗至关重要的DNA甲基化模式。本文综述了DNA甲基化电化学生物传感与生物传感的当前趋势，重点概述了所用电极材料、电极修饰和生物识别元件的应用，并详细阐述了构成DNA甲基化检测核心策...
基于熵驱动 toehold 介导发夹置换（ETHDA），提出一种简便、敏感的一步荧光传感平台，用于评估甲基转移酶（MTase）催化的 DNA 甲基化过程。在该体系中，发夹探针先被 DNA 腺嘌呤甲基化（Dam）MTase 甲基化，再被 DpnI 内切酶切割，释放催化链以启动信号放大。催化链触发 ETHDA 循环过程，使荧光强度增加。...
DNA甲基化是一种稳定且可遗传的共价修饰，主要发生在CpG二核苷酸环境中，作为疾病检测、预后判断和治疗反应预测的生物标志物具有巨大潜力。它可通过多种方法在全基因组或特定基因位点水平进行定量检测，样品可来自尿液、血浆和血清等非侵入性生物体液。传统方法虽能有效研究DNA甲基化模式，但普遍存在仪器昂贵、流程复杂耗时、灵敏度相对较低和假阳性...
二硫化钼（MoS2）纳米材料具有与单链DNA（ss-DNA）的天然亲和力和对荧光染料的淬灭能力。本文开发了一种基于水溶性MoS2纳米片和BstUI限制性内切酶的简单荧光生物传感器，用于p16启动子DNA甲基化分析。FAM标记探针DNA（P）先与未甲基化靶DNA（T1）和甲基化靶DNA（T2）杂交形成部分双链DNA（pds-DNA），...
已报道的DNA甲基化诊断技术通常需要标准曲线定量或准确性有限，且难以同时获得特定连续多位点的甲基化水平，操作也较繁琐。本文提出一种级联策略，将比例竞争定量PCR（PCQ-PCR）与侧流核酸生物传感器（LFNAB）结合，用于准确且易用的甲基化评估。研究以具有多个甲基化位点的P16抑癌基因为模型。PCQ-PCR基于比例原则扩增出含多甲基...
本文报道了一种基于端端金纳米棒（AuNR）组装增强表面等离子共振（SPR）的DNA甲基化检测与腺嘌呤甲基转移酶（Dam MTase）活性分析平台。回文双链DNA探针首先被Dam MTase甲基化，再经甲基化敏感限制内切酶Dpn I切割，释放片段作为引物引发聚合与切口循环反应，产生大量连接序列。随后，端端AuNR组装体通过捕获探针与连...
表观遗传改变，尤其是抑癌基因中的改变，是癌症诊断和治疗的新兴生物标志物。然而，表观遗传研究不仅应估算5-甲基胞嘧啶含量，还应检测表观遗传蛋白的存在，以揭示下游分子过程的完整表观遗传改变。天然表观遗传研究的关键挑战是在单一检测中揭示低浓度下的关键表观遗传因素，这对早期癌症监测具有重要价值。基于纳米等离子体生物传感器，本文报道了一种用于...
本研究构建了一种新型信号增强型光电化学（PEC）免疫传感器，用于M.SssI甲基转移酶（MTase）活性分析和抑制剂筛选。该策略基于原位产生电子供体：以抗5-甲基胞嘧啶抗体作为DNA CpG甲基化识别单元，链霉亲和素-金纳米颗粒（SA-AuNPs）作为信号放大单元，碱性磷酸酶-生物素（ALP-Biotin）作为酶单元。在M.SssI...
携带肿瘤特异性突变和甲基化的循环肿瘤DNA（ctDNA）是无创癌症评估的潜在生物标志物，但现有ctDNA检测方法多局限于遗传突变。本文报道一种基于局域表面等离子共振（LSPR）和金纳米颗粒（AuNP）耦合等离子体模式的纳米等离子体生物传感器，用于超灵敏检测PIK3CA基因ctDNA的E542K和E545K热点突变及甲基化。巯基化肽核...
本文以社论形式阐述将 Agouti viable yellow（Avy）同基因小鼠用作环境表观基因组生物传感器的原理与实验规范。Avy 小鼠的 Agouti 基因上游存在内源性逆转录病毒 A 颗粒（IAP）插入，形成元稳定表观位点；IAP 替代启动子的 DNA 甲基化程度在个体间随机变化，导致毛色从黄色到棕色分布，黄色个体因 Ago...
理解不同人群疾病易感性的差异，需要能够量化环境压力累积效应的新型工具。现有证据表明，社会、物理和化学压力源可通过表观遗传修饰的积累影响疾病发生。地理上稳定的表观遗传改变有助于识别弱势群体和贫困人群健康差异的合理机制。社区特异性表观遗传标记与疾病之间的关系，可为医学和环境干预确定最合适的靶点。基因、环境与疾病之间的复杂相互作用，要求考...
本文报道了一种基于量子点（QD）信号示踪剂对流传输的一步电化学方法，用于检测甲基转移酶（MTase）活性。检测芯片由金基质修饰 CdSe/ZnS 量子点标记的双链 DNA 制备，其中含有可被 MTase 识别的特异性甲基化位点 5′–GATC-3′。芯片经 DNA 腺嘌呤甲基转移酶（Dam MTase）处理后，在双链 DNA 内生成...
DNA甲基化是重要的表观遗传事件，参与转录调控、基因组印记和细胞分化，异常甲基化与多种疾病相关。甲基结合域（MBD）蛋白可特异性结合甲基化CpG二核苷酸。传统DNA甲基化检测通常需要亚硫酸氢盐处理、甲基化核苷酸标记或PCR扩增。本文基于MBD蛋白和考马斯亮蓝G250（CBB-G250）构建了一种新型电化学生物传感器，用于检测DNA甲...
光流体环谐振器（OFRR）是一种高灵敏度无标记光学生物传感器，具有优异的光子与流体集成能力。本文首次利用甲基结合蛋白 MBD-2 作为捕获分子，在 OFRR 内表面固定后检测寡核苷酸的 DNA 甲基化状态。该应用与癌症研究和未来临床工具密切相关，因为关键基因启动子区域的甲基化模式可用于早期癌症诊断。作者定量表征了 OFRR 对人工甲...
DNA甲基化在维持细胞功能中起重要作用，多种人类疾病尤其是癌症与异常DNA甲基化相关，但现有甲基化检测方法复杂且耗时。本研究以肿瘤抑制基因腺瘤性息肉病基因（APC）启动子作为靶DNA序列，利用寡核苷酸探针杂交与特异性蛋白结合实现双重识别。首先，互补靶DNA被固定在表面等离子共振（SPR）芯片上的探针捕获；随后，重组甲基-CpG结合域...
半导体量子点（QDs）具有高量子产率、优异光稳定性和尺寸可调的窄发射光谱，可作为光谱标记与发光探针。本综述系统介绍量子点作为纳米生物传感器组装体中活性参与者的应用，指出以QDs替代传统分子荧光团可提升疾病分子检测性能。文章重点讨论多重靶标检测、基于重合分析的突变检测，以及基于QD-FRET的miRNA检测和DNA甲基化分析。由于QD...
环境因素通过表观遗传机制影响健康与疾病。本文以 viable yellow agouti（Avy）小鼠模型作为活体表观遗传生物传感器，评价营养与环境因素对胎儿表观基因组的影响。Avy 等位基因由 IAP 逆转录转座子插入 Agouti 基因上游形成，其 5′ LTR CpG 甲基化程度决定异位 Agouti 表达，并表现为从黄色到伪...
DNA甲基化发生在CpG二核苷酸的胞嘧啶上，是维持组织特异性基因表达的重要表观遗传机制。哺乳动物DNA甲基化所需甲基最终来源于蛋氨酸，因此高膳食蛋氨酸摄入理论上可能增加DNA甲基化。但蛋氨酸过量可能通过抑制同型半胱氨酸再甲基化而损害DNA甲基化。现有数据提示，蛋氨酸补充可在特定基因组区域诱导DNA高甲基化。由于位点特异性低甲基化与癌...