DNA序列响应型梳状高分子的合成及性能研究

聚合物-基因复合物和环境响应型高分子的研究是近年来的研究热点，但DNA序列响应型的高分子聚合物目前还没有文献报道。本项目拟以DNA为主链合成具有梳状结构和DNA序列响应性质的高分子材料。探索以DNA为主链，以合成高分子为侧链的梳状DNA高分子的合成方法，探讨侧链的组成、侧链的长度、侧链的疏水性等因素与梳状DNA高分子杂交前后形态变化、杂交特异性的关系，揭示梳状DNA高分子杂交前后导电性的变化规律。在DNA接枝上合成的高分子后，其分子量会增大数十倍，当遇到与之碱基互补的DNA时，杂交的信号会被放大。因此本项目不仅为梳状DNA高分子的合成和应用奠定基础，也为把高分子聚合物应用到电化学DNA生物传感器，建立更加方便、灵敏检测基因的方法提供新思路和理论依据。

目前，DNA高分子复合材料的研究取得了很大的进展，但以DNA为主链，以合成的高分子为侧链的DNA梳状高分子的研究还没有文献报道。在本项目中，我们选取鲑鱼精DNA和转基因大豆（Roundup Ready Soybeans）的外源基因CaMV35s作为DNA模型，由于DNA磷酸骨架上羟基的活性很低，直接与高分子链连接是无法实现的，因此，我们通过羟基插入反应将不同的含有双官能团的重氮基小分子与DNA骨架磷原子的羟基进行反应，使DNA主链上修饰了活性较高的基团，并且修饰率远高于20%。采用点击化学反应，将高分子链PEG接合到含有19个碱基的CaMV35s DNA链上，通过质谱谱图显示，大部分DNA被修饰上10个重氮基小分子和2条PEG，证明我们合成了以DNA为主链，以高分子为侧链的DNA梳状聚合物。通过电镜和电位测量等方法对DNA梳状聚合物的形态和导电等方面性能进行检测，该DNA梳状聚合物有望应用到药物载体和DNA传感器，为梳状DNA高分子的深入研究提供有益信息。