核酸功能材料

本书对核酸功能材料的基本知识和*新进展进行了详细介绍。全书共8章，主要内容包括：核酸的化学结构与功能、核酸合成与制备、核酸工具酶、核酸修饰技术、核酸功能材料合成和组装方法、核酸功能材料的表征方法与技术、核酸功能材料在化学测量学和生物医学中的应用。本书可作为高等学校化学、化工、材料、生命、医学等相关专业本科生和研究生的教学用书，也可供需要了解核酸功能材料领域前沿研究进展和相关技术领域发展现状的研究人员、教师及技术人员参考。

序
前言
第1章 核酸的化学结构与功能1
1.1 核酸研究里程碑工作1
1.2 DNA的结构4
1.2.1 DNA的一级结构4
1.2.2 DNA的二级结构5
1.2.3 DNA的三级结构9
1.3 RNA的结构9
1.3.1 RNA的一级结构9
1.3.2 RNA的高级结构10
1.4 核酸功能基元13
1.4.1 适配体13
1.4.2 DNAzyme14
1.4.3 治疗性寡核苷酸16
1.4.4 G-四链体功能基元17
1.4.5 i-motif功能基元18
思考题19
参考文献19
第2章 核酸合成与制备21
2.1 生物合成21
2.1.1 DNA复制21
2.1.2 RNA逆转录24
2.2 化学合成24
2.3 酶法合成26
2.3.1 模板合成法26
2.3.2 无模板DNA合成27
2.4 天然提取29
2.4.1 病毒中DNA的提取29
2.4.2 细菌中DNA的提取29
2.4.3 动物组织中DNA的提取30
2.4.4 植物组织中DNA的提取31
思考题32
参考文献32
第3章 核酸工具酶34
3.1 切割酶34
3.1.1 性核酸内切酶34
3.1.2 核酸酶38
3.2 连接酶43
3.2.1 DNA连接酶的种类43
3.2.2 连接作用的分子机理45
3.2.3 使用注意事项46
3.3 聚合酶46
3.3.1 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ47
3.3.2 Klenow大片段酶48
3.3.3 T4 DNA聚合酶48
3.3.4 T7 DNA聚合酶48
3.3.5 Φ29 DNA聚合酶48
3.3.6 耐热DNA聚合酶49
3.3.7 逆转录酶51
3.3.8 末端脱氧核苷酸转移酶51
3.3.9 端粒酶52
3.4 变构酶52
3.4.1 解旋酶52
3.4.2 拓扑异构酶53
3.5 修饰酶54
3.5.1 T4多聚核苷酸激酶54
3.5.2 碱性磷酸酶54
3.6 基因编辑工具酶55
3.6.1 CRISPR/Cas系统的发现55
3.6.2 CRISPR/Cas系统的结构56
3.6.3 CRISPR/Cas系统的作用原理56
3.6.4 CRISPR/Cas系统的分类57
3.6.5 Class2的分类及作用方式58
思考题59
参考文献59
第4章 核酸修饰技术61
4.1 碱基修饰61
4.1.1 嘌呤修饰61
4.1.2 嘧啶修饰74
4.2 糖基2-位修饰75
4.3 磷酸骨架修饰76
思考题76
参考文献77
第5章 核酸功能材料合成和组装方法79
5.1 结构基元79
5.1.1 枝状DNA单体79
5.1.2 瓦块单元86
5.2 枝状DNA87
5.2.1 瓦块介导组装87
5.2.2 DNA折纸91
5.2.3 动态组装93
5.2.4 杂化组装95
5.3 框架核酸100
5.3.1 瓦块介导组装102
5.3.2 DNA折纸104
5.3.3 RNA折纸105
5.4 核酸纳米颗粒106
5.4.1 超长DNA单链组装106
5.4.2 DNA链桥连108
5.4.3 杂化组装110
5.5 DNA水凝胶117
5.5.1 枝状DNA组装117
5.5.2 超长DNA链交联119
5.5.3 杂化组装121
思考题126
参考文献126
第6章 核酸功能材料的表征方法与技术130
6.1 凝胶电泳分析130
6.1.1 琼脂糖凝胶电泳130
6.1.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳134
6.1.3 脉冲场凝胶电泳136
6.2 显微镜表征技术136
6.2.1 光学显微镜136
6.2.2 透射电子显微镜139
6.2.3 扫描电子显微镜141
6.2.4 原子力显微镜142
6.3 光谱分析144
6.3.1 紫外-可见吸收光谱法144
6.3.2 圆二色光谱法145
6.4 其他分析技术146
6.4.1 纳米粒度与Zeta电位分析仪146
6.4.2 旋转流变仪147
6.4.3 X射线衍射仪149
思考题150
参考文献150
第7章 核酸功能材料在化学测量学中的应用153
7.1 检测与诊断153
7.1.1 小分子检测153
7.1.2 生物大分子检测165
7.1.3 细胞检测172
7.1.4 外泌体检测176
7.2 成像与监测177
7.3 捕获与分离183
7.3.1 细胞捕获与分离183
7.3.2 外泌体捕获与分离186
思考题187
参考文献187
第8章 核酸功能材料在生物医学中的应用190
8.1 化学治疗190
8.1.1 DNA折纸结构190
8.1.2 DNA四面体195
8.1.3 DNA纳米颗粒197
8.2 基因治疗204
8.2.1 DNA多面体204
8.2.2 DNA纳米组装体206
8.2.3 枝状DNA212
8.3 免疫治疗216
8.3.1 核酸适配体免疫疗法216
8.3.2 基于CpG核酸序列的免疫疗法221
思考题227
参考文献227