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目前,表观遗传学是一个快速发展的领域,其中甲基化是一种很重要的表观遗传学标志物,腺嘌呤甲基化的作用对于基因调控至关重要,而基因调控对许多真核生物的发育过程、正常生物学和疾病发生具有深远的影响。目前分析甲基化状态的不同方法均基于三个不同的原理:（1）用甲基化敏感的限制性内切酶消化DNA,（2）使用抗甲基胞嘧啶抗体或甲基结合域（MBD）蛋白富集甲基化的基因组DNA片段,以及（3）亚硫酸氢盐转化DNA的测序。这些分析方法存在灵敏度低、操作繁琐、费用昂贵等局限,因此,亟需探索和建立高效、灵敏、简单、快速的甲基化标志物检测新方法。目前,不依赖抗体和标记的甲基化检测在生物传感与生化分析领域引起了广泛兴趣。由于甲基化腺嘌呤在疾病发生发展过程中的重要作用,如何快速灵敏高效的检测甲基化水平在疾病早期诊断中的作用越来越重要。其中,针对N~6-甲基化腺苷（N~6-Methyladenosine,m~6A）的研究较多,尤其是因为甲基基团的存在而产生的空间位阻效应,使甲基化的碱基与正常碱基在离子介导链接和DNA核酶剪切过程中产生了很大的区别,因此研究人员用此特性设计更加新颖快捷灵敏的检测分析方法。本论文利用m~6A的特有结构特性作为表观遗传学标志物检测的识别元件的核心,设计核苷酸组装成一个识别元件,利用易操作且高效率的电极作为检测平台,同时利用高效的的链式杂交互补反应（strand displacement reaction and hybridization chain reaction,HCR）等信号放大方法达到信号放大的目的,使整个检测方法具有更高的灵敏性。具体内容如下:1.基于Ag+辅助连接的DNA N~6-甲基化腺苷的位点特异性电化学新方法研究最新的研究表明,上转录标记N~6-甲基腺苷（N~6-Methyladenosine,m~6A）在生物体内发挥着多种重要作用,包括基因调控和疾病进展。目前迫切需要研发灵敏检测m~6A修饰的方法,特别是在单个基因位点水平上识别m~6A标记。为此,我们提出了一种灵敏、快速、简便的检测DNA中m~6A位点特异性修饰的电化学方法。具体来说,DNA中m~6A可以限制Ag+辅助的连接,从而激活后续的链置换反应和杂交链式反应（HCR）。得益于高特异性的碱基互补配对和极弱的Ag+～m~6A的相互作用,优化的方法可用于1)利用假定的m~6A位点检测靶标DNA序列,2)在单DNA位点水平鉴定m~6A标记。此外,该方法不依赖于抗体和放射性标记,具有成本低、效率高、灵敏度高等优点。有望进一步用于m~6A标记的量化、鉴定和验证。2.基于TDT酶的RNA N~6-甲基化腺苷的多分支信号放大电化学新方法研究以往的研究表明RNA m~6A的含量与许多疾病有关,如胶质瘤,结肠癌,宫颈癌等。同时,研究发现,RNA m~6A可以抑制特定的RNA裂解脱氧核酶（DNA zyme）的剪切作用,而且DNAzyme可以识别m~6A,作为论文本工作的核心识别元件,因此RNA m~6A仍然作为论文本部分的检测对象。具体而言,为我们利用脱氧核苷转移酶（deoxynucleotidyl transferase,TDT）在核苷酸3’末端具有延伸序列的特性,添加d ATP后,可以延伸可控的聚T核苷酸序列,以便引入一些具有催化活性的小分子。我们采用了金纳米颗粒（Gold Nanoparticles,Au NPs）,铂纳米颗粒（Platinum Nanoparticles,Pt NPs）和铂包金纳米颗粒（Platinum-Decorated Gold Nanoparticles,Au@Pt NPs）,通过进一步优化反应条件,我们选用Au@Pt NPs,具有比Pt NPs和Au NPs更高的催化活性和更好的分散性。在反应体系中加入H2O2和TMB时,可以改变反应体系颜色为蓝色并输出电化学信号。另外,Ru3+可以通过增加电化学信号进一步提高检测灵敏度,因此,该方法因为Au@Pt NPs和Ru3+的使用而具有双重信号放大的作用,具有降低检测限,在疾病早期诊断和治疗中发挥作用。