[發明專利]一種穩定化核酸的溶液及其用途和方法

在審

• 申請號: 202210555414.5
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114875020A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 崔呈俊;夏凱;趙紫微;王麗華;周婷;趙建龍
• 申請（專利權）人: 上海前瞻創新研究院有限公司
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 聶月美;許亦琳

本發明屬于生物技術領域，公開了一種穩定化核酸的溶液及其用途和方法。所述的溶液包括3?嗎啉丙磺酸、螯合劑和鹽，所述的3?嗎啉丙磺酸在溶液中的摩爾濃度為10～30mM；所述的螯合劑在溶液中的摩爾濃度為4～6mM；所述的鹽在溶液中的摩爾濃度為0.05～2mM。采用本發明的溶液和方法保存DNA四面體，DNA四面體結構不會發生解鏈，具有較高的穩定性，適合大規模存儲和遠程轉運。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，特別涉及一種穩定化核酸的溶液及其用途和方法。

背景技術

核酸是生物特有的重要的大分子化合物，廣泛存在于各類生物細胞中。核酸攜帶有生物遺傳信息，準確的檢測核酸是分子生物學樣品分析的一個重要方面。然而，核酸在許多條件下均可能發生降解。造成核酸降解的外界物理因素如溫度、濕度、紫外線等；化學因素如pH值、水解反應、氧化反應等；生物因素如酶解及微生物侵染等。

DNA四面體納米結構是一種通過精確巧妙的DNA序列設計，應用堿基互補配對的原則，由4條單鏈自動雜交結合而成的具有四面體形狀的DNA三維納米結構。其具有良好的生物相容性和優異的細胞膜通透性，同時制備較為簡單且產率高、尺寸以及動態性均可調節，因而在微生物鑒定、醫學診斷和生物傳感器等領域得到了廣泛的研究與應用。

基于DNA納米技術自組裝的DNA四面體納米材料，由于結構穩定、機械性能優越、分子修飾位點豐富等特點，逐漸成為DNA納米材料領域的研究熱點。此外，該DNA四面體納米材料只需一步熱變性即可自組裝形成，具有合成方法簡單、產率高的優點。可通過不同的設計，利用自組裝方法將功能分子修飾在DNA四面體的頂點處，包裹在其籠狀孔隙結構內，鑲嵌或懸掛在雙螺旋的邊上，甚至通過引入發卡環結構等方式智能控制其結構變化。使其在分子診斷、生物成像、分子輸送和靶向給藥等方面得到廣泛關注。

DNA四面體的保存對于下游實驗極其重要，目前DNA四面體由DNA單鏈分散于TM溶液中，經PCR變溫反應合成DNA四面體并于4℃保存在TM溶液中。TM溶液由10mM tris和5mMMgCL₂組成，于20℃的pKa是pH＝8.0，其堿性比較高，對于后續DNA四面體用于哺乳動物細胞會導致細胞結構破壞；而且TM溶液的pH值小于7.5和大于9.0時，緩沖能力非常低；此外，溫度會影響TM溶液的pH值，溫度發生變化時會影響TM溶液的pH值，從而影響DNA四面體的穩定性。此外，已有報道在-70℃、-20℃和4℃保存蛙血，發現保存溫度越低，血液DNA的斷裂越嚴重。

因此，需要一種穩定化核酸的溶液，特別是保存和運輸DNA四面體的溶液，以防止DNA四面體發生解鏈，實現DNA四面體在受到外力(攪拌)的情況下依然穩定保存。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種穩定化核酸的溶液及其用途和方法，進而解決現有技術中的問題。

本發明的第一方面保護，一種穩定化核酸的溶液，包括3-嗎啉丙磺酸、螯合劑和鹽；

所述的3-嗎啉丙磺酸在溶液中的摩爾濃度為10～30mM；

所述的螯合劑在溶液中的摩爾濃度為4～6mM；

所述的鹽在溶液中的摩爾濃度為0.05～2mM。

本發明的溶液通過3-嗎啉丙磺酸、螯合劑和鹽之間的協同使得穩定化核酸的溶液pH值維持穩定，同時抑制核酸的解鏈，以DNA四面體為例，即便DNA四面體于4℃保存4d后繼續經25℃和200rpm下攪拌48h，四面體的結構也不會受到破壞。此外，本發明的溶液不會造成哺乳動物細胞結構破壞。

根據本發明的技術方案，所述3-嗎啉丙磺酸在溶液中的摩爾濃度可以為10～22mM，也可以為18～25mM，也可以為24～30mM。在某個優選的實施方式中，為10mM、20mM、25mM、30mM。