应用分子梳技术对DNA与组蛋白相互作用的研究

利用分子梳技术对λ DNA和组蛋白的相互作用进行了研究. 通过这种简单有效的方法，我们将λ DNA分子拉伸到26—28 μm，相当于其原长（约162 μm）的16—17倍. 当组蛋白与DNA结合后，DNA分子发生凝聚现象，复合体的拉伸长度明显变短，其峰值分布在10—14 μm之间. DNA 组蛋白复合体的拉伸长度与组蛋白的浓度、与碱基对和荧光染料的比例有显著的关系. 关键词： 分子梳 组蛋白 DNA 荧光显微     

拉直的单个DNA分子的全内反射荧光实时成像研究

全内反射荧光(TIRF)成像技术利用穿透深度仅200 nm左右的隐失波来激发诱导荧光,探测灵敏度和图像信噪比大大提高,成为单分子研究的有力工具。分子梳技术利用DNA末端与固体表面的结合力和周围流体流动产生的侧向力将DNA分子拉伸并平铺在表面上。结合这两种技术,对分子梳拉直的单个DNA分子进行了清晰的实时荧光成像,发现TIRF成像条件下DNA分子与荧光探针YOYO-1组成的复合体可自然避免发生光敏断裂现象;实时监测了单个DNA-YOYO-1复合体的光漂白过程,通过对激发光照射时间与探测器曝光时间进行同步控制,可大幅降低光漂白程度,为拉直的单个DNA分子的长时间实时观察和成像研究优化了实验条件,为实时、可视化地研究其与蛋白质相互作用的动力学过程奠定了基础。     

Poly－3BCMU薄膜光漂白的实验研究

报道了Ｐｏｌｙ－３ＢＣＭＵ薄膜光漂白过程的实验研究结果。测量了薄膜光漂白前后的可见及紫外光谱的变化，表明在光漂白过程中聚合物的长链被逐渐打断。实验表明，被漂白的聚合物薄膜可以被某些有机溶剂溶解，导致所谓的显影过程。实验研究了氧对光漂白过程的影响，并发现在Ｐｏｌｙ－３ＢＣＭＵ薄膜表面涂复光刻胶薄层可阻止氧分子向薄膜内的扩散，从而大大减缓光漂白过程。本文同时对光漂白在制备光波导元件中的应用进行了研究。     

激光单分子探测的实验研究

单分子探测技术是一项超高灵敏度的探测技术，在生物、医学和环境等领域有着广泛的应用。在这里，本文简要介绍了基于激光诱发荧光方法的单分子探测谱仪的原理和装置，以及用ＣＣ５染料分子在该探测谱仪上进行的若干实验研究结果，包括样品流速的影响、能量特性、浓度线性、检测限等方面，并讨论了光漂白现象对实验结果的影响。     

三氯六氨络合钴导致DNA凝聚的分子梳研究

利用分子梳技术和动态光散射研究了三氯六氨络合钴和DNA分子之间的相互作用. 从荧光显微镜中可直接观察到经YOYO-1染色后?-DNA分子的平均伸直长度比未染色的DNA分子增长约30%. 这是由于荧光染料YOYO-1分子插入双链DNA的碱基对中从而使DNA分子的长度增加. 另外研究了染色后的DNA-[Co(NH₃)₆]³⁺混合物的伸直长度随三氯六氨络合钴浓度的变化关系,实验结果表明当钴离子浓度从0增加到3 μmol/L,其混合物的伸直长度由原来的20.9 μm减小到5.9 μm. 利用动态光散射技术证实了这个结果,发现在相同的实验条件下加入钴离子前后DNA-Co(NH₃)₆]³⁺混合物的流体力学半径从203.8 nm减小到39.26 nm.     

DNA分子力学性质的测量

利用单分子实验技术测量了DNA分子的力学性质.通过生化手段将单根DNA分子连在顺磁小球与玻璃侧壁之间,利用磁铁对顺磁球施加力进而拉伸DNA.图像分析得到小球运动的轨迹以及DNA的长度,利用均分定理可以求得施加的外力.测量发现在外力作用下DNA分子的力学反应与高分子物理学的蠕虫状链模型符合良好.     

厦门湾有色溶解有机物光漂白的三维荧光光谱研究

利用荧光激发-发射矩阵光谱(excitation-emission matrix spectroscopy,EEMs)研究了厦门湾九龙江河口中、低盐度区表层水样中有色溶解有机物在秋季天然太阳辐照下的光化学漂白。结果表明,光漂白未引起水样中类腐殖质(C, A, M)和类蛋白质(T,B)荧光峰位置的移动。5个峰的荧光强度均随辐照时间的增加而减少,其中低盐度水样的降低幅度更大,并以指示陆源河流输入的特征荧光峰C的光漂白程度最大。根据漂白速率可将各荧光团区分出易漂白和难漂白两类组分。光漂白导致T、C峰及A、C峰之间的荧光强度比值增加,说明光漂白可引起海水中溶解有机物性质的明显改变,并且也是近海类蛋白质荧光相对类腐殖质荧光占优势的一个重要控制因素。研究结果对于探究陆源有机物在近海的转化及去除过程以及海洋光学有一定的参考价值。     

DNA分子链的电子局域性质及电导的研究

将一维随机二元固体模型应用于DNA分子链，利用传输矩阵方法来研究系统电子态的局域性质并进而讨论系统的导电性质.对一个链长为50000个碱基对的DNA序列，数值分析了局域长度和电导随碱基对的摩尔百分数、本征能量和无序度的变化关系.结果表明，系统的局域长度和电导强烈地依赖于能量，在能带中心部分局域长度大于边沿部分.无序度也在一定程度上影响着局域长度，双方成反向变化的关系.对有限长度的DNA分子链，局域长度体现出明显的对碱基对摩尔百分数的依赖关系，对正常成分比例的随机DNA序列，在所有能量范围内系统的态都是局域的，系统的电导很小，系统呈现绝缘体行为.仅当一种碱基对在序列中所占比例很小时，系统中可以发现与特定分立能量值相对应的“扩展态”存在，处在这些态下的系统有较大的电导，但这些扩展态是不稳定的，在热力学极限之下会消失. 关键词： DNA分子链 电子局域 局域长度 电导     

用液流操纵单个DNA分子形成纳米悬链线图形

首先用液流拉伸单分子DNA,使其吸附在修饰过的云母基片上.然后让二次液流沿着垂直于已拉伸的DNA的方向流过云母片,用原子力显微镜(AFM)观测,可见DNA单分子片段在基片上形成了一些纳米尺度的悬链线.提出一种“S悬桥”模型能定量地解释这一现象.该研究工作揭示,在DNA的单分子操作中,经典的弹性力学理论足以描述和控制DNA分子二维图形的形成 关键词： DNA 单分子DNA操纵 原子力显微镜(AFM) 纳米悬链线     

沢吨染料的光化漂白动力学及全息特性研究

研究了以三乙醇胺作为引发剂,五种沢吨染料的光化漂白过程.实验结果表明五种染料的光化漂白速率大小顺序是藻红B(ErB)＞曙红Y(EY)＞孟加拉玫瑰红B(RsB)＞罗丹明B(RoB)＞荧光素(F).并研究了曝光强度及染料浓度对漂白过程的影响,以及这五种染料的全息记录性能.     

Segmented Frequency-domain Fluorescence Lifetime Measurements: Minimizing the Effects of Photobleaching Within a Multi-component System

This study introduces a newly developed frequency segmentation and recombination method for frequency-domain fluorescence lifetime measurements to address the effects of changing fractional contributions over time and minimize the effects of photobleaching within multi-component systems. Frequency segmentation and recombination experiments were evaluated using a two component system consisting of fluorescein and rhodamine B. Comparison of experimental data collected in traditional and segmented fashion with simulated data, generated using different changing fractional contributions, demonstrated the validity of the technique. Frequency segmentation and recombination was also applied to a more complex system consisting of pyrene with Suwannee River fulvic acid reference and was shown to improve recovered lifetimes and fractional intensity contributions. It was observed that photobleaching in both systems led to errors in recovered lifetimes which can complicate the interpretation of lifetime results. Results showed clear evidence that the frequency segmentation and recombination method reduced errors resulting from a changing fractional contribution in a multi-component system, and allowed photobleaching issues to be addressed by commercially available instrumentation. Electronic supplementary material The online version of this article doi: contains supplementary material, which is available to authorized users.     

一种用于碳纳米管模拟的分子结构力学方法

提出一种基于分子力学的分子结构力学方法,该方法用分子力学中的力场势能函数表述系统的势能,从能量原理出发,在小变形假设的基础上建立系统方程．基于此方法,模拟了单壁碳纳米管的拉伸特性,得到碳纳米管弹性模量的尺度依赖性关系．在碳纳米管的弯曲分析中,将计算结果和材料力学中的理论结果进行了比较,发现随着碳纳米管半径的增大,计算结果与理论值趋于一致．     

分子线电子输运特性的第一性原理研究

从第一性原理出发 ,利用密度泛函理论研究了SH -C8H16-SH分子和金表面的相互作用 ,并利用分子前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该相互作用能常数 ,然后 ,利用弹性散射格林函数方法研究了该分子与金表面形成的分子线的伏 安特性 .研究结果表明 ,当含有硫氢官能团的有机分子化学吸附于金表面时 ,硫原子将与金原子形成以共价键为主的混和键 ,此时 ,扩展的分子轨道使分子线的电导呈现出欧姆特性 ,而对于局域的分子轨道 ,电子的输运只能通过隧道效应来实现 .对分子线伏 安特性的计算结果显示 ,在零偏压附近 ,存在一个电流禁区 ,随着偏压的增加 ,分子线的电导呈现出平台特征 .     

乙酰甲胺磷分子印迹聚合物识别特性的光谱研究

用紫外及红外分光光度法研究了印迹分子和单体之间的作用力,结果表明随着甲胺磷浓度的增加,紫外吸收曲线的最大吸收波长发生红移,说明两者之间存在氢键作用力;经红外光谱分析进一步表明乙酰甲胺磷的—NH和PO可以和甲基丙烯酸的—COOH之间有氢键作用。采用悬浮聚合法制备乙酰甲胺磷分子印迹聚合物微球,除去印迹分子的聚合物留下了对印迹分子特异识别的结合位点。此聚合物可用来做吸附填料,分离富集环境样品中的乙酰甲胺磷。     

A Study on a New Barium (Ii) Cryptate by Nmr Spectra and Molecular Dynamics Method

The structure and conformation of the complex [BaL](ClO₄)₂·MeCN have been studied by NMR spectra and molecular dynamics method in CD₃CN solution. The coordination geometry of barium(II) is distorted, tricapped trigonal prism, in which the six nitrogen atoms of the imine compose the prism and three pyridyl nitrogen atoms are capping atoms forming nine coordinated structure.     

门电场对有机单分子器件的影响 (cited: 3)

基于第一性原理和弹性散射格林函数方法,从理论上研究了门电场对一系列有机单分子结的电输运性质的影响. 结果显示,含有氧化还原中心并且在门电场方向具有较大电偶极矩的分子结能够对门电场有显著响应. 2,5-二甲基噻吩二硫醇的伏安特性显示了类似N-沟道金属氧化物半导体管性质. 这一独特的伏安特性可以从能级、耦合能以及原子电荷随门电场的演化来理解.