摘要:
我们制备了一系列近红外荧光染料,这些染料含有一个分子内重金属原子,可改变荧光寿命,从而产生一组适合单道 DNA 测序格式中碱基调用的探针。重原子修饰包括位于发色团偏远部分的分子内卤素,以尽量减少对荧光寿命和荧光量子产率的干扰。此外,染料系列还具有异硫氰酸酯官能团,可以方便地连接到测序引物上。非共轭染料显示出相似的吸收和发射最大值(λabs = 765-768 nm;λem = 794-798 nm)以及荧光量子产率,这些量子产率在实验误差范围内与重原子无关。然而,研究发现这些染料的寿命随卤素取代物的特性而变化(I,τf = 947 ps;F,τf = 843 ps,在甲醇中测量),染料系列内的平均变化为 35 ps。在 DNA 测序基质(含有甲酰胺的变性凝胶)中测定了游离染料和与寡核苷酸 5'- 端测序引物共轭的染料的光谱特性。结果表明,在这种特定基质中,游离染料的荧光特性与染料/引物共轭物的荧光特性略有不同。对基态吸收光谱的检测显示,游离染料在该溶液中出现了明显的聚集现象,但由于寡核苷酸的高阴离子性质,共轭染料没有出现聚集的迹象。染料/引物共轭物的荧光寿命从 735 到 889 ps 不等,平均变化为 51 ps,这种差异足以让这些染料在 DNA 测序条件下被轻松区分。此外,还发现原生重原子修饰染料的自由溶液电泳迁移率非常相似。当染料/原体共轭物在交联聚丙烯酰胺凝胶电泳毛细管柱中电泳时,它们会结合在一起,这表明在单道测序应用中,当使用这些染料时,无需进行运行后校正来纠正染料依赖性迁移率偏移。