基因组DNA由Watson-Crick配对的杂环碱基组成,用于保存和传递遗传信息,因此维持基因组DNA的完整性是所生物体能够正常表现生物性状的基本条件。但是,基因组DNA经常受到各种内、外源性因子的破坏,且持续的DNA损伤导致基因组不稳定及诱发癌症的发生。因此细胞进化出多种保护系统对宽范围的DNA损伤进行特异性修复,其中碱基切除修复(BER)是一种广泛使用的修复机制。DNA糖基化酶是一类最重要的DNA修复酶,在BER途径中,DNA糖基化酶通过切除受损碱基和DNA碳骨架之间的N-糖苷键来启动关键的第一步。DNA糖基化酶的失调与多种人类疾病密切相关,因此作为临床诊断的潜在生物标志物和抗癌治疗的药理靶标。开发能够准确、灵敏地检测DNA糖基化酶活性的方法对于致癌机制的研究和抗癌药物的研发有重要的意义。基于体内自然修复机制的启示,本论文首次构建一个自导向复制系统,用于零背景、无标记、高特异地实时检测糖基化酶活性。DNA糖基化酶可以催化受损碱基的切除修复,通过循环的聚合延伸和链置换DNA的合成(SDS)自动启动自导向复制,产生指数扩增的dsDNA。dsDNA产物可以用SYBR Green I作为荧光指示剂进行无标记的实时监测。基于高效率的自导向指数复制和多个引物探针依赖扩增对非特异性扩增有效抑制以实现低的背景信号,该方法具有超高灵敏度、宽检测范围,检出限达到1×10~-8U/μL和单个细胞水平。同时,该方法还可以应用于筛选抑制剂,定量分析不同癌细胞中DNA糖基化酶活性,甚至通过简单地改变DNA模板中特定的受损碱基来检测多种修复酶。该方法是以一种无标记、实时和等温的方式进行,且仅涉及一个单一类型的聚合酶,为修复酶有关的生物医学研究和临床诊断提供了一个简单、高效的通用平台。