辐射诱导的DNA修复与细胞凋亡的ATP调控

综述了DNA辐射损伤导致的细胞阻遏于G1期以及在该时期对DNA的修复活动, 提出了较大剂量辐射诱导的三磷酸腺苷不足导致细胞凋亡的假说, 并分析了细胞走向凋亡与修复的辨正关系。 DNA damage induced by irradiation,which makes the cell arrested at G1 stage and DNA repair being activated in this stage,are summarized. It is proposed that the deficiency of adenosine triphosphate which is induced by the larger irradiation dose, induces cell apoptosis. And the relationship of cell selecting repair and apoptosis is also analyzed.     

重离子诱导的质粒DNA双链断裂分布研究

利用能量为7．2MeV／u氖离子束辐照体外质粒DNA:pUC18，采用恒场凝胶电泳结合多功能荧光成像系统研究了pUC18双链断裂片段的分布。证实了双链断裂片段分布的非随机性，结果还发现DNA断裂后片段的交联现象，而且交联片段的分布也是非随机的。DNA is considered to be the most important and sensitive target in biological systems. In addition to the base damage, DNA strand breaks are the major lesion in the genome due to exposure to ionizing radiation. Mutation can be introduced to DNA as a result of enzymatic processing of DNA lesions or post irradiation replication. However, the mechanisms of radiation induced mutations are not well clarified at the molecular level. To study the effect on the simple plasmid DNA of heavy ion is even predominant or more feasible. Plasmid pUC18 DNA was prepared and irradiated by neon beam (7.199 MeV/u). The fragment distributions were determined by quantifying the ethidium bromide fluorescence. It can be seen that the shape of the intensity distributions is vastly different for the used radiation Dose. The distribution produced shows an excess of fragments particularly in 3 000 and 10 000 Gy the size range between 20—40 kbp and 20—50 bp. This clustering of double stranded fragments might be influenced by the higher order chromatin structure of genomic DNA. If so, DNA loop structures could correspond to the size range for which we observed DSB clustering. Further studies aim at elucidating the heterogeneity of DSB induction within the genome and investigate the influence of chromatin structure on the non random fragment distribution.     

Pt/CNTs电催化剂制备的UV-Vis、FTIR和XRD光谱分析

采用在乙二醇溶液中添加十二烷基硫酸钠(SDS)作为稳定剂的调变乙二醇还原法,制备了高分散的碳纳米管(CNTs)负载Pt电催化剂Pt/CNTs。利用紫外-可见(UV-Vis)、傅里叶变换红外(FTIR)和X射线衍射(XRD)光谱研究了催化剂的制备过程和结构,考察了Pt/CNTs制备过程中SDS的添加对其结构和甲醇电催化氧化活性的影响。结果表明,在乙二醇溶液中PtCl2-₆与SDS形成了配合物,PtCl2-₆能够被乙二醇完全还原;超声处理后的CNTs表面接上了含氧基团,有利于Pt粒子的吸附,催化剂上不残留有SDS;Pt/CNTs电催化剂具有典型的面心立方结构,添加SDS制备的Pt/CNTs-2电催化剂Pt高度分散,粒径更小,达4.5 nm。循环伏安(CV)测试结果表明,添加SDS制备的Pt/CNTs-2电催化剂比传统乙二醇还原法制备的Pt/CNTs-1具有更高的甲醇电催化氧化活性。     

聚合硫酸铁钛混凝剂的制备及红外、紫外-可见光谱分析

复合混凝剂由于其具有优异的混凝性能而受到越来越广泛的关注,但与钛离子络合的铁基复合混凝剂的制备和表征还鲜有报道。研究以Ti(SO₄)₂为配合物,PO3-₄为稳定剂和络合剂制备了聚合硫酸铁复合混凝剂钛(PFTS)。主要利用红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV/VIS)表征分析了PFTS在不同Ti/Fe,P/Fe,OH/Fe物料配比下对化学基团,分子结构变化的影响。结果表明,Ti4+和PO3-₄的加入,不是以单一离子形态存在,而是生成了诸如Ti—O,—Fe—P—Fe—和—Ti—P—Ti—等有助于增大聚合物分子量的基团键,而一定比例的Ti/Fe和P/Fe配比有助于物料单体相互络合生成诸如—Fe—P—Ti—的基团键和Fe₆(OH)6+₁₂,[Fe_x(OH)_y]₂H₂PO(6x-2y-1)+₄等类型的中聚体结构,此比例在P/Fe为0.2—0.3,Ti/Fe为1∶8比较恰当。过高的P/Fe比,Ti/Fe比和OH/Fe会生成TiO₂,Ti₃(PO₄)₄和FePO₄沉淀或高聚体络合物,不利于混凝性能的发挥。     

基于i-motifDNA构型变化和纳米金紫外-可见吸收光谱的pH测定研究

利用纳米金对DNA构型的区分效应设计了一种快速灵敏可视化的pH计。对i-motif DNA-纳米金体系的紫外可见吸收光谱变化进行了系统研究,考察了盐浓度、i-motif DNA浓度、四重体形成时间以及DNA序列对pH响应的影响。在既定条件下,纳米金的紫外-可见吸收光谱在pH 5.3～7.0范围内呈现规律性变化,在520nm处的吸光度逐渐增大,在700nm处的吸光度逐渐减小,纳米金的颜色逐渐由蓝紫色变化至红色。该pH计具有纳米金无需修饰、可视化、成本低、速度快等特点,有望用于某些pH值发生变化的生命过程的监测。     

光谱法研究灿烂甲酚蓝与DNA的相互作用

利用紫外-可见(UV/Vis)光谱法研究了小分子染料灿烂甲酚蓝(BCB)与小牛胸腺DNA(ct DNA)的相互作用。实验表明,DNA在低浓度时,BCB能结合DNA形成1∶1的化合物,结合常数为4.3×104 L·mol-1,DNA与BCB的主要结合方式是“静电作用”方式;而在较高浓度时,则变成“嵌入作用”方式。为了进一步证明BCB分子嵌入到DNA, 利用了羟丙基-β环糊精(HP-β-CD)与BCB的包合行为来研究。实验证明,BCB分子能进入HP-β-CD的疏水性空腔形成包合物, 稳定常数为1.98×103 L·mol-1;高浓度DNA存在时,BCB分子从HP-β-CD空腔中离解而与DNA发生嵌入作用。据此可推断出BCB分子能嵌入到DNA的双螺旋沟槽中。BCB分子属经典的嵌入剂。     

光谱法研究Cu2+诱导的不同时间的LDL体外氧化

氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,oxLDI)被认为是动脉硬化的关键致病因素.文章综合运用紫外吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(circular diclaro‘lsm.CD)光谱研究了(好'诱导不同时间的U)IJ体外氧化过程.随着氧化时间的增加.生成的丙二醛(malonaldehyde,MDA)的量逐渐增加,其相对应的430 nm 处的荧光强度也随之加强,氧化过程中生成了新的氧化产物.氧化低密度脂蛋白紫外吸收增强;表征氨基酸残基信息的特征荧光强度和同步荧光强度降低;载脂蛋白B-100(apolipoproteinB-100,apoB-100)α-螺旋含量减少.实验结果表明,LDL氧化过程中Cu2+不仅诱导了氧化产物的生成,而且改变了apoB-100的构象进而导致了生色基团的微环境的变化.     

阿克拉霉素A与DNA作用的光谱学研究

文章研究了阿克拉霉素A(ACR)吸收光谱和荧光光谱特性及其与DNA的相互作用。研究结果表明, ACR荧光光谱和吸收光谱受pH值影响较大,且随DNA加入产生减色效应。通过计算, ACR与DNA的结合常数比单纯以嵌入式与DNA结合的蒽醌类化合物大约1～2个数量级为2.7×106 mol·L-1,结合位点数为0.67碱基对,ACR与DNA结合方式复杂,ACR为非经典嵌入剂。     

DNA Binding and Photocleavage Study of Cationic Metalloporphyrins by Spectral Methods

The DNA binding and photocleavage specificities of the Zn(II), Cu(II), Co(III), Mn(III) complexes of 5,10,15-tris(1-methylpyridinium-4-yl)-20-(4-propionoxyphenyl)porphyrin have been studied by using a combination of absorption, fluorescence titration, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), induced circular dichroism (ICD) spectroscopy, thermal DNA denaturation as well as gel electrophoresis experiment. It is found that Cu(II) porphyrin has comparable binding ability with the free base porphyrin while the axial-coordinated Zn(II), Co(III), and Mn(III) porphyrins have lower K_b because of the molecular steric hindrance. However, those metalloporphyrins with lower K_b have similar DNA cleavage efficiencies with the free base porphyrin. This could be best understood by the enhancement of the ¹O₂ productivity which may also result from the steric hindrance of the axial-coordinated metalloporphyrins.     

紫外光谱与ITC法研究乌头碱与粘虫DNA相互作用

DNA是生物体遗传信息的载体,研究药物与DNA的相互作用对探讨其作用机理及新药的设计合成具有重要意义。利用紫外吸收光谱技术,微量量热法,等温滴定量热法以及分子模拟技术研究了乌头碱在水溶液中的溶解行为,探讨了乌头碱与粘虫DNA、鲑鱼精DNA、小牛胸腺DNA的相互作用。实验发现,乌头碱在水溶液中的溶解过程为准一级反应,半衰期(t_1/2)为0.691 h。乌头碱分别与三种DNA作用均为体现出沟槽和表面两种结合形式：沟槽结合时,结合常数Ka₁为105,结合位点数为0.40~0.60,且反应为焓驱动的自发过程;表面结合时,乌头碱分子仅与DNA表面发生作用而并未嵌到DNA分子的疏水部分,结合常数Ka₂为103,结合位点较大。分子模拟显示,乌头碱均以氢键作用力结合在三种DNA分子的沟槽区,且乌头碱分子中C₈上的酯基对粘虫DNA,鲑鱼精DNA和小牛胸腺DNA链上的碱基有特异性识别,依次为T33,T34和G16,C9,C8。模拟计算获得反应的结合能与实验测定所得ΔG值接近,同时,依据实验数据判定的作用力类型在分子模拟中得到印证,即理论计算与实验基本吻合。     

荧光和UV-Vis光谱法研究DL-天冬氨酸-Ag的反应

用UV-Vis、荧光光谱和电泳等方法研究了DL-天冬氨酸(Asp)同银(Ⅰ)离子的相互作用及介质的pH、Asp浓度等条件对天冬氨酸同银(Ⅰ)离子作用的影响.天冬氨酸-银体系在235.2nm和493nm左右有最大吸收;在281.7nm激发波长下天冬氨酸产生荧光(发射波长为333.8nm),当Asp同银离子发生反应后,出现了荧光猝灭现象.天冬氨酸-银体系带负电荷,双电层的电动电位为-1.81×10-4V.     

光谱法研究阿莫西林及其与DNA的相互作用

报道了阿莫西林对照品与阿莫西林胶囊的常规拉曼光谱(NRS)和在银胶基底上溶液的表面增强拉曼光谱(SERS),归属了各个振动峰位和增强峰位;研究了阿莫西林对照品溶液与DNA相互作用的荧光光谱和表面增强拉曼光谱.结果表明:阿莫西林胶囊与阿莫西林对照品的NRS及SERS图谱基本一致,说明胶囊中的辅料对阿莫西林的检测几乎没有影...     

光谱法研究橙皮素与DNA分子间的相互作用机制

以盐酸小檗碱(BR)为荧光探针,研究了鲱鱼精DNA与橙皮素的相互作用.采用荧光光谱,紫外可见吸收光谱,盐效应,Scatchard方程等手段,探讨了橙皮素与DNA的作用机制.结果表明,在生理酸度(pH=7.4)下,橙皮素对DNA-BR体系的荧光有猝灭作用,猝灭类型为静态猝灭与动态猝灭共存的模式,其作用方式为嵌插和静电作用...     

不同预处理方法对苯丙酮尿症FTIR/ATR光谱筛查模型的影响

建立苯丙酮尿症的FTIR/ATR光谱筛查模型,比较基线校正、平滑、求导、傅里叶退卷积等光谱预处理方法对模型精度的影响。利用多模型共识偏最小二乘法(cPLS)建立干血片中苯丙氨酸浓度的校正模型,以相关系数(r)、预测均方根误差(RMSEP)、平均相对误差(MRE)和预测准确率(Acc)等指标,考察不同预处理方法对建模效果的影响。结果 一阶微分9点平滑处理方法效果最好。与原始光谱相比,模型的r,RMSEP,MRE和Acc分别从0.822 7,115.8,0.395和94.6改善到0.889 9,102.2,0.286和100。本方法直接快速、 不消耗试剂、 不产生污染,有望成为PKU大人群快速筛查的简便、 绿色新技术。     

2,6-二(苯并咪唑-2’)吡啶的抗氧化活性及其与BSA和DNA相互作用的光谱研究

采用光谱法研究了2,6-二(苯并咪唑-2’)吡啶(bbp)的抗氧化活性,及其与牛血清白蛋白(BSA)和DNA的相互作用。实验结果表明,bbp能有效清除ABTS自由基,具有较好的抗氧化活性;bbp与BSA相互作用,改变了血清蛋白的空间构象,同时引起酪氨酸残基所处微环境极性的变化;通过粘度实验验证了bbp能以插入方式与DNA结合。实验结果对揭示bbp在药物化学应用中的作用机理提供重要信息。     

热处理和紫外辐射对DNA影响的拉曼光谱研究

检测了鲕鱼精ＤＮＡ纤维和经过４０℃，９１℃，２００℃加热处理的拉曼光谱。研究结果表明，在熔融温度以下热处理对ＤＮＡ构象的影响是轻微的，在熔融温度以上则随温度的升高，对ＤＮＡ分子结构的影响有破坏也逐渐加剧，首先受影响的是腺嘌呤和脱氧核糖。     

光谱学研究重金属离子参与下对甲萘威与ctDNA相互作用的影响

应用紫外、荧光光谱分析方法,研究了离体条件八种重金属参与下对农药甲萘威与小牛胸腺DNA的相互作用的影响。当有不同重金属离子参与时,甲萘威的猝灭常数及其结合位点数都发生了不同的变化。通过计算和分析,重金属离子对甲萘威与ct-DNA的加合物的影响程度为Pb2+>Ag+>Cu2+>Ni2+>Co2+>Zn2+>Cd2+>Cr3+。通过400 mol·L－1的不同金属离子对ctDNA的作用研究,得出不同离子对DNA的双螺旋结构的破坏能力强弱依次为：Pb2+>Cd2+>Ag+>Co2+>Zn2+≈Cu2+>Ni2+>Cr2+。两种光谱所得结果表明不同重金属离子对DNA的作用机理不同。     

Influence of 120 MeV S9+ ion irradiation on structural,optical and morphological properties of zirconium oxide thin films deposited by RF sputtering

The calibrated and controlled swift heavy ions (SHI) beam irradiation generate defects which can cause modifications in various properties of the materials such as structural, optical, magnetic, morphological, and chemical etc. The passage of ion through the target material causes the nuclear energy losses ($S_n$) and electronic energy losses ($S_e$). The $S_e$ dominates over $S_n$ in SHI irradiation. In the present study, ZrO₂ thin films were grown on silicon and glass substrate by using RF sputtering deposition technique. For the purpose of modifications induced by swift heavy ions, these films were irradiated by a 120 MeV S⁹⁺ ion beam of 1 pnA current, with varying ion fluences from 5E12 to 1E13 ions/cm², using the tandem accelerator at the Inter University Accelerator Center (IUAC), New Delhi, India. The X-ray diffraction (XRD) patterns confirmed the formation of monoclinic and tetragonal phases and it was observed that XRD peaks intensity increased up to the fluence of 5E12 ions/cm² followed by opposite behavior at higher fluences. Atomic force microscope (AFM) study revealed the increased surface roughness after SHI irradiation. In addition to it, the formation of electronic transition states in optical band gap region and enhancement of absorption edge was observed from UV-visible spectroscopy (UV-Vis) results due to which direct band gap energy value decreased from those of un-irradiated samples. Photoluminescence (PL) broad emission spectra were determined using the excitation wavelength at 290 nm with the prominent peak at 415 nm which can be ascribed to Zr vacancies due to band edge emission as a result of free-exciton recombination. Rutherford backscattering spectrometry (RBS) technique was used for depth profiling and elemental composition in zirconia thin films. The expected role of electronic energy loss during ion irradiation is to modify the properties of the material has been discussed.     

离子镀制备Cr/W混合过渡层的氢氘辐照效应研究

用双离子束镀膜方法在W基底表面制备不同厚度的Cr薄膜. 用冷场扫描电镜能谱分析仪对镀膜样品成分深度分布进行分析, 使用重离子加速器对镀膜样品进行高能、低束流的氢或氘辐照, 用扫描电镜对样品表面形貌变化进行分析, 运用粒子注入射程模拟软件SRIM对氢粒子在Cr/W双层块体中的射程进行模拟分析. 实验结果表明, 运用双离子束镀膜法能够在膜与基底的接触面区域制得Cr/W混合过渡层; 在高能、低束流的氢或氘辐照下, Cr/W混合过渡层易于使气体滞留而起泡, 双离子束制备的Cr膜层不易聚集氢或氘气体成泡.     

䓛与鲱鱼精子DNA相互作用及其影响因素的光谱学分析

利用紫外-可见吸收光谱和共振光散射法研究䓛（chrysene,CHR）与鲱鱼精子DNA的相互作用,通过计算其DNA结合饱和值来评估CHR对DNA的结合能力。此外,还分别考察了温度,pH,氯化钠,氯化钙,维生素C,十二烷基磺酸钠等环境因素对CHR与DNA相互作用的影响,为下一步利用DNA构建消除CHR的方法奠定基础。紫外可见光谱显示, 加入DNA后,CHR的最大吸收峰出现减色效应且伴随有红移现象,这说明CHR与DNA的相互作用属于嵌插结合模式。共振光散射光谱结果表明CHR在468 nm处出现稳定的共振光散射峰。当CHR的浓度为2.59×10-6 mol·L-1时,其饱和DNA浓度为3.08×10-6 mol·L-1,CHR的DNA结合饱和值在25 ℃时为0.84,而当pH=7.40,30 ℃时,CHR的DNA结合饱和值则达到0.94。在此条件下,氯化钠,氯化钙,维生素C,十二烷基磺酸钠对CHR与DNA相互作用的影响也不同,相应CHR的DNA结合饱和值分别为0.84,0.76,1.25和1.07。以30 ℃时CHR的DNA结合饱和值为基准,各环境共存物下的相应DNA结合饱和值变化率分别为-10%,-19%,33%和14%,说明阳离子的存在会抑制CHR与DNA的结合,而一定浓度的维生素C和十二烷基磺酸钠则对CHR与DNA的结合有协同促进作用。本研究结果可为建立新的基于DNA嵌插的CHR去除法提供参考。