新聞網(wǎng)訊（通訊員 劉娜）10月14日，《自然·通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了生殖健康研究所肖先金副教授題為“Thermodynamics and kinetics guided probe design for uniformly sensitive and specific DNA hybridization without optimization”的研究論文。

在核酸探針領(lǐng)域，靈敏度和特異性是評價(jià)檢測方法性能的重要指標(biāo)。探針/競爭鏈組合體系具有較高的靈敏度和特異性，因而被廣泛應(yīng)用。然而，隨著競爭鏈長度和濃度的變化，組合體系的靈敏度和特異性呈現(xiàn)固有的反比關(guān)系，造成體系的設(shè)計(jì)、優(yōu)化極為繁瑣，極大地限制了探針技術(shù)在高通量突變檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用。

肖先金課題組構(gòu)建了競爭性DNA雜交的理論模型，從熱力學(xué)和動力學(xué)角度深刻地揭示了探針/競爭鏈組合體系的靈敏度和特異性呈反比的根源。針對這一瓶頸，課題組發(fā)明了基于四向鏈取代的競爭性DNA檢測體系(4-way Strand Exchange LEd Competitive DNA Testing system，4-way SELECT system)，打破了靈敏度和特異性的本質(zhì)矛盾，實(shí)現(xiàn)了在統(tǒng)一條件下、無優(yōu)化、高特異性地檢測人類基因組中16個(gè)熱點(diǎn)突變，并在卵巢癌實(shí)際樣品上驗(yàn)證了方法的臨床實(shí)用性。本文發(fā)明的方法是核酸探針和突變檢測領(lǐng)域的全新思路，受到Nature Communications審稿人的高度評價(jià)，一致認(rèn)為是對該領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn)。

圖（a）4-waySELECT體系的反應(yīng)機(jī)理及相應(yīng)的自由能變化。圖（b-c）4-waySELECT體系的靈敏度（圖b）和特異性（圖c）隨競爭鏈濃度、長度的變化。圖（d）固定競爭鏈為某個(gè)長度時(shí)，圖b與圖c的二維交叉界面圖。

本工作受到了北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院趙美萍教授課題組、我校同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院婦產(chǎn)科汪宏波教授課題組的大力支持和協(xié)作，體現(xiàn)了學(xué)科交叉、融合創(chuàng)新的優(yōu)勢和巨大潛力。目前，肖先金副教授已雙聘為華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院副教授，將繼續(xù)對方法學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究進(jìn)行交叉融合，踐行學(xué)校“醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)理結(jié)合”的發(fā)展思路。

同濟(jì)醫(yī)學(xué)院生殖健康研究所是本文的第一完成單位。臨床醫(yī)學(xué)八年制14級本科生陳鑫、生殖健康研究所17級碩士劉娜、臨床醫(yī)學(xué)八年制15級本科生劉理權(quán)是本文的共同第一作者。生殖健康研究所肖先金副教授、北京大學(xué)趙美萍教授、華中科技大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院汪宏波教授是本文的共同通訊作者。

肖先金副教授是生殖健康研究所2016年引進(jìn)的人才，目前主持了國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、面上項(xiàng)目，湖北省重大科技攻關(guān)子課題等8個(gè)項(xiàng)目，獲得了武漢市晨光計(jì)劃、華中科技大學(xué)學(xué)術(shù)新人獎等人才獎勵。入職三年來，發(fā)表第一作者論文1篇，通訊作者論文10篇，包括Nature Communications （IF：11.878）、Nucleic Acids Research (IF:11.147)等，總影響因子超過70。此外，肖先金副教授積極探索臨床醫(yī)學(xué)八年制學(xué)生的科研培養(yǎng)方案，目前課題組有10名臨床醫(yī)學(xué)八年制學(xué)生，發(fā)表了第一作者論文4篇，其中兩名八年制學(xué)生分別獲得湖北省優(yōu)秀大學(xué)生科研成果獎一、二等獎。

生殖健康研究所長期以來大力支持學(xué)科交叉、融合創(chuàng)新與前沿探索，為青年人才的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。同時(shí)，研究所積極鼓勵本科生了解生殖醫(yī)學(xué)、參與相關(guān)科學(xué)研究，為建設(shè)生殖醫(yī)學(xué)本科專業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-12593-9

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