DNA动态过程的精确设计依赖于生物物理学方法和动态DNA纳米技术。作为最简单的动态DNA结构,短DNA双链(9-12 nt)构成短暂杂交方式,可用于超分辨成像和体外检测。核酸底物上的核酸酶活性使得在分析化学和动态DNA纳米技术中的各种应用成为可能。核酸外切酶在细胞生物学中起着至关重要的作用,并以准确的方式操控核酸。研究动态底物与核酸外切酶的相互作用有助于开发新的方法来设计特殊的分子行为并将动态DNA纳米技术转移到活细胞中。Lambda核酸外切酶不仅用于PCR产物处理,也是DNA分析方法与纳米技术的衡量工具,由于其对错配的敏感性而受到广泛应用,然而其单核苷酸选择性并不高,受DNA纳米技术中用于提高特异性的动态探针的启发,我们将荧光测验和单分子荧光分析相结合,利用Lambda核酸外切酶来探究它对短双链DNA的单碱基选择性。荧光测量结果表明,即使长度小于酶足迹,短dsDNA也可被有效地消化,并且降解速率表现出高的单核苷酸选择性。单分子分析表明,完全匹配(PM)底物可以有选择性的结合酶,其与短底物短暂杂交的差异稳定性结合以产生高的单核苷酸选择性。单分子分析表明DNA短暂杂交和酶结合两个平衡过程决定非平衡的消化过程,这两种方法的协同作用提供了高的单核苷酸选择性。本实验利用底物-酶相互作用,开发了一种高度选择性的单核苷酸突变检测方法,可以从低丰度的细胞系中检测到KRAS突变,该方法能够检测到的突变低至0.1%。