单分子纳米孔技术解析DNA无碱基位点中非经典胸腺嘧啶-三聚氰胺氢键配对机制

为解决小分子与DNA相互作用的高分辨率检测难题，研究人员通过纳米孔技术成功实现了对胸腺嘧啶-三聚氰胺(T-MA)非经典氢键配对的单碱基对精度识别。该研究不仅揭示了MA结合DNA的分子稳定性特征，更为DNA-小分子互作研究提供了纳米尺度定量分析平台。

　　

小分子与DNA的结合可能引发基因组结构变异和功能损伤的诱变过程。三聚氰胺(MA)作为一种具有腺嘌呤类似氢键界面的毒性小分子，能够与胸腺嘧啶(T)形成类似沃森-克里克配对的非经典T-MA碱基对，这种特性使其可编程DNA纳米结构。鉴于MA已报道的肾脏疾病、生殖毒性和中枢神经系统功能障碍等生物学效应，高灵敏度检测MA-DNA相互作用变得至关重要。然而，由于缺乏高分辨率检测手段，这类细微结构变化仍难以识别。

纳米孔检测技术的应用成功破解了这一难题。研究证明，通过机械解链DNA结构中的胸腺嘧啶-三聚氰胺-胸腺嘧啶(T-MA-T)三联体，纳米孔可实现T-MA氢键配对的明确鉴定。该方法在复杂DNA结构中展现出单碱基对分辨率，无碱基位点侧翼核苷酸置换的实验结果提供了有力证据。纳米孔动力学分析进一步发现，与完全由经典碱基对组成的DNA相比，MA结合DNA表现出更强的分子内稳定性。

这项研究建立了一个强大的技术平台，不仅实现了DNA-小分子相互作用的高分辨率解析，更能对纳米尺度的诱变修饰进行定量生物物理学表征，为相关领域研究提供了新的技术路径。