在生物体中，5-醛基尿嘧啶（5fU）发挥着重要的作用，并在许多相关领域引起广泛的关注。当生物体暴露于紫外线、Fenton型试剂、电离辐射、受到活性氧攻击或酶氧化时，就会产生5fU，导致基因错配、DNA干扰、蛋白质-DNA相互作用的调控以及DNA结构的改变。

人们往往采用一些化学工具对5fU进行选择性标记以产生对环境敏感的核苷碱基（nucleobases），并以此来检测这种重要的生物标志物。比如肼、羟氨基、苯二胺和茚三酮衍生物都可以与5fU的醛基发生高效反应。因此，5fU类似物的设计有望带来有效且生物相容的生物传感器。

基于DNA的生物传感器在许多领域不断发展，并在生物标志物检测、疾病治疗、纳米技术和计算等应用中表现出巨大的潜力。核苷碱基在高通量的寡核苷酸合成上表现出良好的特异性，使用寿命长，容易实现特定目标的检测。然而，大多数的研究是为了开发适体信标、纳米颗粒和人工碱基。关于核苷碱基天然修饰的应用研究还很少。 

文献案例分享

研究不息，探索不止，武汉大学化学与分子科学学院的研究人员介绍了一种将5fU作为多功能合成模块的新概念，有望促进生物传感器的设计和合成。他们在化学领域著名期刊Angew. Chem. Int. Ed上发表了这一研究成果。通讯作者为武汉大学化学与分子科学学院院长周翔教授，该研究中采用的小鼠胚胎干细胞和胚胎干细胞完全培养基来自赛业OriCell®。

他们将5-甲酰基-2'-脱氧尿苷中糖的5'-OH被叠氮基（N3）取代，而叠氮基可以与炔基修饰的目标基团发生反应，进一步实现细胞或细胞器的选择性结合。同时，5fU中的醛基可与不同的化学物质结合，产生对各种环境敏感的荧光核苷碱基，从而检测特定目标。

图1.5fU设计多功能构建模块思路

为了验证这种概念的可行性，研究人员选择三苯基膦（TPP）作为靶向线粒体的基团，对癌细胞和小鼠胚胎干细胞中的线粒体进行选择性成像。结果表明，无论是在HeLa细胞中，还是在mESC中，TPP-biaU（蓝色）的信号与线粒体探针MitoTracker（红色）的信号均能很好地重叠。

图2.TPP-biaU与MitoTracker信号重叠分布图

研究人员认为，这项研究提出了一种新思路和设计探针的方法，可以通过对环境敏感的核苷碱基来选择性结合细胞或细胞器，以检测特定目标。据了解，这是第一个来自天然核苷碱基的具有聚集诱导发光（AIE）性质的核苷碱基。此外，这种试剂对5fU的反应也是高度选择性的，因此可用于5fU的检测。

“这些成功的应用表明，我们基于天然核苷碱基的传感器设计理念是合理的，它将在分子设计、细胞成像、生物化学操作和分析化学领域具有广泛的应用前景。这有望对未来的探针设计产生重大影响。”作者在文中写道。

原文检索：

5-Formyluracil as a Multifunctional Building Block in Biosensor Designs.

https://doi.org/10.1002/anie.201804007

胚胎干细胞是指从囊胚期的内细胞团中分离出来的，能在体外培养、具有发育全能性的干细胞，具有无限扩增和体外定向分化能力，给基因功能研究、细胞与基因治疗和药物筛选等领域带来了深远的影响，成为全球广泛关注的生命科学前沿热点。OriCell®胚胎干细胞系列产品经过检测，确认无细菌、真菌、霉菌、支原体和病毒污染，可在体外长期传代培养，具有稳定的二倍体核型，表达多种胚胎干细胞的特异性标记，可分化为三个胚层来源的各种组织及细胞类型。OriCell®为胚胎干细胞定制了专门的完全培养基，可最大程度维持胚胎干细胞的增殖能力并保持分化潜能。选择OriCell®干细胞及相关培养基，减少实验时间也能发高发文章。如有需要，欢迎拨打400-680-8038联系我们~