扩增、测序与核酸分析

分子信标(molecular beacon)

普通探针无论是否找到目标都会发光,所以你得先洗掉未结合的探针才能判断。分子信标是一种更聪明的探针:在结合目标之前它是暗的,唯有结合上目标才点亮——一个无需清洗步骤的自报告开关,这正是它能实现实时检测的原因。

信标是一条经过两重巧思设计的单链DNA。第一,它的两端彼此互补,所以当目标不在时,这条链折叠成一个小发夹(茎环结构),把两端拉到一起。第二,一端带有荧光染料,另一端带有一个“淬灭”分子。发夹闭合时,淬灭分子紧挨着染料并吸收它的光,于是信标是暗的。发夹的环部与目标序列互补。当目标存在时,环部与之碱基配对,迫使发夹张开;这把染料从淬灭分子旁拉开,染料便得以自由发出荧光。目标在,灯亮;目标不在,灯灭。

分子信标广泛用于定量PCR和快速诊断,因为荧光只与生成了多少特异目标成比例地、实时地、在密封管里出现。它的价值在于特异性加自报告:信标灵敏到连单个碱基的错配都能区分,因为不完美的匹配无法很好地打开发夹。代价是它们必须被仔细设计(茎与环要平衡),而且和任何探针一样,信标永远只报告它被造来识别的那一条序列。

在一次qPCR里,针对目标设计的信标在折叠时保持黑暗。随着每个循环生成更多目标,更多信标张开发光,于是管子的亮度与已生成的特异产物量同步上升——让仪器无需打开管子就能实时追踪目标。

发夹闭合 = 暗(被淬灭);被目标打开 = 发光。

信标是暗的,并非因为它坏了,而是因为它折叠时淬灭分子紧挨染料、吸走了它的光——结合目标会把二者拉开,所以发光直接读出了目标的结合,无需清洗步骤。

又称
molecular beacon probehairpin probe分子灯塔髮夾探針