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细菌感染是一个全球性的社会问题,可导致严重的经济损失,保护人类免受细菌侵害的第一道防线就是对其检测。RFD-EC1是通过DNA体外筛选(IVS)技术筛选到的一个可检测大肠杆菌的RNA剪切荧光DNA分子探针(RFD探针),对大肠杆菌响应的特异性好、灵敏度高,极有希望为下一代细菌检测方法提供探针模型。本论文对RFD-EC1探针的结构、靶点、应用等进行了较为深入的研究,可为以后的细菌响应RFD探针筛选积累更多的经验。通过实验证明RFD-EC1能够比传统光密度(OD)法更加快速地指示抗生素对大肠杆菌的生长抑制,并测定抗生素对大肠杆菌的最小抑制浓度(MIC);另外,RFD-EC1还能够根据其靶点在大肠杆菌细胞内外分布的差异,区分靶点为细胞膜和非细胞膜的药物;而且RFD-EC1的特异性可用于监测细菌间的生长竞争,在我们的实验中成功地利用该探针监测到了枯草杆菌对大肠杆菌的生长抑制作用。根据RFD-EC1在大肠杆菌中靶点为蛋白质,利用大肠杆菌K12单基因敲除细胞株库Keio Collection,与RFD-EC1反应进行基因重要程度验证,成功找到了探针靶点大肠杆菌核糖核酸酶I(RNase I)。对RNase I中催化位点氨基酸单突变后的反应证明,RNase I在与RFD-EC1的剪切反应中对催化活性起重要作用。另外,在剪切荧光底物RS28的时候,RNase I的活性会被30 mM的Ba2+所完全抑制;但是加入RFD-EC1的活性部分ADZ3后,RNase I在30 m M的Ba2+浓度下依然可以对RS28进行剪切,说明RFD-EC1不仅能特异性与RNase I结合,同时在催化剪切活性中也发挥重要作用。利用重筛选和碱基删除验证的方法,对RFD-EC1的探针序列进行了优化,将其中有效序列从99个碱基缩短为29个碱基,并且提高了其剪切活性。根据最终有效序列及其与底物的互补配对状况,确定了有效序列的二级结构,为以后RFD探针修饰和在细菌上的应用提供便利。设计了对金黄葡萄球菌的筛选,并成功得到了对金黄葡萄球菌特异性响应的探针RFD-SA,首次将RFD探针应用于对致病菌的检测。在反应条件优化后的应用测试中,RFD-SA能够在牛奶中检测到加入的金黄葡萄球菌;而且在与从医院获得的病人样本中相近细菌的对比实验中,RFD-SA也显示出对金黄葡萄球菌极强的特异性。