小分子与三链DNA相互作用的研究进展

三链DNA是一种具有众多生理学功能的生物大分子,可用于基因的表达调控,可以作为一种基因疗法的手段控制基因的转录和调节特定基因的表达。 药物小分子与DNA的相互作用对于实现小分子的药理功能并介导相关生理过程都是非常重要的。 在过去的几十年里,科学家们付出了很多努力来研究三链核酸的结合剂,然而报道的比较有效的筛选方法并不多。 本文从提高TC型三链DNA稳定性的策略、三链DNA与结合剂相互作用的研究方法的原理及应用、研究方法的展望三方面展开论述。 主要阐述了平衡透析法、纳米金比色法、多种核酸结构混合变温法、离心超滤法、电喷雾直接进样法、液质联用法和光谱学方法(紫外分光光谱、荧光光谱、圆二色光谱)等几种方法的原理、应用及存在的问题,对小分子配体与三链DNA相互作用的研究具有重要的意义。     

新型单羟基氯代咔咯的合成及其光断裂DNA性质

以五氟苯甲醛和吡咯经缩合反应合成了五氟苯基二吡咯烷烃(1); 1与3-氯-4-羟基苯甲醛经缩合反应合成了一个新的10-位苯环被氯原子取代的单羟基自由咔咯--10-(3-氯-4-羟苯基)-5,15-二(五氟苯基)咔咯(〖STHZ〗2〖STBZ〗),收率12.0%,其结构经UV-Vis, ¹H NMR, ¹⁹F NMR, HR-ESI-MS和X-射线单晶衍射表征。琼脂糖凝胶电泳实验发现：2在光照下能够有效引起超螺旋质粒pBR 322 DNA发生断裂,当浓度为100 μmol·L^-1时,活性最强,断裂百分比为68%。     

有向循环的平衡样本设计

鉴于平衡样本设计在抽样调查中有广泛的应用背景, 因此利用组合设计理论, 讨论了带循环自同构的不含邻点的平衡样本设计, 建立了有向CBSEC 存在的充要条件.     

秦岭山脉华溪蟹属(Sinopotamon)淡水蟹DNA条形码

选取秦岭山脉地区华溪蟹属(Sinopotamon)淡水蟹进行DNA条形码研究,探讨DNA条形码在华溪蟹分类中的适用性。经与模式标本比对,采集样本为光泽华溪蟹指名亚种(Sinopotamon davidi davidi)、尖叶华溪蟹(S.acutum)、长安华溪蟹(S.changanense)和陕西华溪蟹(S.shensiense);选择线粒体COI基因片段及核ITS2序列片段作为DNA条形码,经DNA提取、PCR扩增、产物纯化测序及测序数据分析,发现ITS2序列获取效率过低,不适宜作为DNA条形码;将实验获得62条COI序列与GenBank中的55条华溪蟹COI序列共同组成数据集,构建的NJ、ML树可明确鉴别光泽华溪蟹指名亚种(S.davidi davidi)、兰氏华溪蟹(S.lansi)、长江华溪蟹指名亚种(S.yangtsekiense yangtsekiense)、凹肢华溪蟹(S.depressum)及福建华溪蟹(S.fukienense),但尖叶华溪蟹(S.acutum)与长安华溪蟹(S.changanense)、陕西华溪蟹(S.shensiense)与长江华溪蟹桐柏亚种(S.yangtsekiense tongbaiense)及陕县亚种(S.yangtsekiense shanxianense)均因遗传距离过小而无法鉴别;NJ树显示长安华溪蟹(S.changanense)、尖叶华溪蟹(S.acutum)基本依据在秦岭两侧分布而分为两支,提示山脉对于华溪蟹分布起一定阻隔作用。     

基于伪对称序列的OFDM-PON系统载波间干扰抑制算法EI北大核心CSCD

受多种光纤非线性因素的影响,基于正交频分复用(OFDM)技术的无源光网络(PON)会受到较为严重的载波间干扰(ICI)。为了抑制OFDM-PON系统中的上述问题,构造了一种新的伪对称序列(PST),并提出将该问题转化为求解两个Toeplitz子系统,然后对其中一个子系统的解进行预处理,将其转化为另一子系统的输入,之后利用最小二乘准则对子系统求解,从而达到抑制载波间干扰的目的。在算法实现过程中,利用所构造序列的伪对称特性和快速傅里叶变换(FFT),避免了高阶矩阵直接求逆,从而提升了算法实时性。仿真结果表明,该方法不仅能够有效抑制OFDM-PON系统的载波间干扰,而且能有效提升该算法的实时性能。     

由4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸构筑的铜配合物的合成、晶体结构及与DNA作用

由4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸(HMTC,C₄H₄N₂O₂S)和菲咯啉(Phen)合成了2个铜配合物[Cu(MTC)2(H₂O)₂]_n(1),[Cu₂(MTC)₂(Phen)₂(H₂O)₄](MTC)₂(2)。用元素分析、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射进行表征,用单晶X射线衍射方法测定了配合物的晶体结构。结果表明,配合物1是一维链状结构,属于单斜晶系,P21/c空间群,中心金属铜(Ⅱ)离子的配位构型是一个畸变的四方锥结构。配合物2属于三斜晶系,P1空间群,是一个双核结构,由2个配位水分子上的氧桥连2个铜(Ⅱ)离子形成六配位的扭曲八面体结构。用溴化乙锭荧光探针测定了配体和配合物与DNA的相互作用,结果显示无论是配体还是配合物均能使EB-DNA复合体系的荧光发生不同程度的猝灭,且配合物的作用强度大于配体,具有刚性平面辅助配体的配合物2的作用强度又大于不加辅助配体的配合物1。     

喹啉类单核锰(Ⅱ)和钴(Ⅱ)配合物的合成、结构、DNA/BSA键合及DNA切割活性

合成了2个结构类似的喹啉类单核锰和钴配合物[ML（H₂O）₃]·H₂O,其中M为Mn（1）、Co（2）,Na₂L为8-（羧基钠甲氧基）喹啉-2-甲酸钠。运用红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射表征了其结构。利用电子吸收和发射光谱法研究了配合物与CT-DNA及BSA的键合作用及配合物对DNA的切割作用。晶体解析结果表明2个配合物为同构结构,配合物中心均为七配位的畸变五角双锥结构。钴配合物2与CT-DNA的键合能力强于锰配合物1,两者与BSA的作用机理为静态淬灭机理,而键合常数值大小为1>2。在以H₂O₂作为诱导剂时,在同等条件下,2切割DNA的能力明显增强。通过加入自由基捕获剂证明了配合物对DNA的切割机理为氧化切割机理,其中活性氧为OH·。     

Infrared small moving target detection method based on graph matching

We apply graph matching method to detect infrared small moving targets using image sequences. Candidates （interest points） detected in the first frame form one graph and the same candidates in the last frame form another one. The real moving targets are extracted by matching these two graphs. Experimental results demonstrate that the proposed method is robust and efficient to the translation and rotation of the background.     

Experimental identification of a comb-shaped chaotic region in multiple parameter spaces simulated by the Hindmarsh–Rose neuron model

A comb-shaped chaotic region has been simulated in multiple two-dimensional parameter spaces using the Hindmarsh-Rose （HR） neuron model in many recent studies, which can interpret almost all of the previously simulated bifurcation processes with chaos in neural firing patterns. In the present paper, a comb-shaped chaotic region in a two- dimensional parameter space was reproduced, which presented different processes of period-adding bifurcations with chaos with changing one parameter and fixed the other parameter at different levels. In the biological experiments, different period-adding bifurcation scenarios with chaos by decreasing the extra-cellular calcium concentration were observed from some neural pacemakers at different levels of extra-cellular 4-aminopyridine concentration and from other pacemakers at different levels of extra-cellular caesium concentration. By using the nonlinear time series analysis method, the determin- istic dynamics of the experimental chaotic firings were investigated. The period-adding bifurcations with chaos observed in the experiments resembled those simulated in the comb-shaped chaotic region using the HR model. The experimental results show that period-adding bifurcations with chaos are preserved in different two-dimensional parameter spaces, which provides evidence of the existence of the comb-shaped chaotic region and a demonstration of the simulation results in dif- ferent two-dimensional parameter spaces in the HR neuron model. The results also present relationships between different firing patterns in two-dimensional parameter spaces.     

三种烟草品种基因组DNA傅里叶红外光谱研究

利用傅里叶红外光谱(FTIR)研究三种烟草品种DNA的差异,旨在对烟草品种进行亲缘关系分析和品种鉴定。研究结果显示,三种烟草品种DNA红外光谱较为相似,均有四个明显的特征峰,1 103 cm~(-1)是DNA磷酸二酯键的对称伸缩振动,1 236 cm~(-1)是DNA磷酸二酯键的非对称伸缩振动,1 400 cm~(-1)是DNA糖苷键的伸缩振动,I 622 cm~(-1)是DNA中是胞嘧啶C4—C5=C6的环伸缩振动。通过平滑、标准化处理、二阶求导、提取主成分和系统聚类分析建立了DNA FTIR光谱数据聚类分析模型。使用该模型对三个烟草品种进行鉴定,鉴定正确率为100%。使用该模型对三个烟草品种进行亲缘关系分析,云烟87与K326聚为一类,距离系数为0.003,DNA相似度为99.7%,红大单独聚为一类。聚类正确率达100%。该项研究为烟草品种鉴定及遗传育种提供了参考。