含核酸碱基混合脂质体的制备与膜内分子识别

在生物体系DNA中,碱基对间互补形成的基于氢键的分子识别是生命体系的重要特征,近年来,一些含核酸碱基的化合物在非竞争性介质中,也能进行分子选择性识别,一般来说,单体核酸苷在水溶液中不能通过氢键彼此键合,这主要是因为环境水的竞争性使核酸的碱基对间几乎不可能形成氢键,     

核酸碱基自组装膜表面电子转移性质研究

巯基丙酸(MPA)、Mg2+以及含不同碱基的核苷酸(NTMP)(鸟苷酸GMP、腺苷酸AMP、尿苷酸UMP、胞苷酸CMP)逐步吸附到金电极上,制备末端为核酸碱基的组装膜,利用循环伏安(CV)、计时安培(CA)以及电化学交流阻抗技术(EIS)进行表征。结果表明,电子传递速率遵循以下顺序逐渐降低:GMP/Mg2+/MPA/Au>AMP/Mg2+/MPA/Au>UMP/Mg2+/MPA/Au>CMP/Mg2+/MPA/Au,量子化学计算多层膜组合体Mg-NTMP的能级差(ΔEgap=ELUMO-EHOMO)以一定的顺序增加:ΔEMg-GMP(0.89 eV)<ΔEMg-AMP(1.40 eV)<ΔEMg-UMP(1.57 eV)<ΔEMg-CMP(1.64 eV)。这说明末端为核酸碱基的多层组装膜表面的电子转移过程中,组合体Mg-NTMP的能级差ΔEgap决定电子穿越核酸碱基的速率。     

模拟预生物化学过程合成核酸碱基——放电能、热能和大气组分对碱基形成的影响

本文模拟研究了原始地球上热能、放电能和大气组成对预生物合成核酸碱基的影响。在研究条件下，热能引发的化学过程可以生成Ｃ、Ｕ、Ｇ、Ｈ、Ｘ和Ａ６种碱基，不能生成组成ＤＮＡ所埯的Ｔ；放电能引发的预生物化学过程可以产生包括Ｔ的７种常见碱基。     

核酸碱基互变异构体的结构、稳定性及其物理化学性质

核酸碱基是DNA及RNA分子的重要组成部分, 在基因遗传信息的传递方面起着主导作用. 核酸碱基存在多种互变异构体, 它们在DNA及RNA分子中主要以最稳定的异构体形式存在, 但是在气相或凝聚相中也有少量的其他异构体形式存在. 核酸碱基的稀有互变异构体往往能够引起碱基对的错配对, 这可能会导致DNA及RNA分子形成不规则的结构, 并进一步导致DNA或RNA双螺旋的自发突变. 因此, 对核酸碱基的互变异构体进行系统的研究, 有助于人们深入认识DNA和RNA分子的结构和性质. 国际上有很多研究小组已经通过实验和理论对核酸碱基互变异构体的结构、相对能量及其性质进行了研究. 本文对文献中有关核酸碱基互变异构体的实验和理论研究进行了综述. 在对前人研究进行归纳总结的基础上, 我们利用密度泛函计算对核酸碱基的互变异构体进行了排序, 得到的最优异构体结构参数和相对能量与实验值相比较为一致. 此外, 因为核酸碱基的物理化学性质可以为生物、化学、材料等方面的研究提供重要的基础性信息, 因此我们还对它们的电子亲和能、电离能、质子亲和能等研究进行了总结.     

超支化聚硅碳烷-g-环糊精聚合物刷的合成与表征

通过硅氢加成反应和核多步法聚合合成出超支化聚硅碳烷(HBP),并对其端基进行了硅氢化、羟基化和酰氯化三步改性得到大分子引发剂HBP-Cl;再用其引发甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMA)进行原子转移自由基聚合(ATRP),得到超支化聚硅碳烷-g-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(HBP-g-PDMA),最后将单-6-碘代β-CD通过离子键固载到PDMA链上,得到超支化聚硅碳烷-g-环糊精聚合物刷(HBP-g-PDMA-β-CD).采用FTIR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR对其结构进行了表征,利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪和激光粒度分析仪研究了其高分子的精细结构,并通过元素分析研究了固载时间对β-CD固载量的影响.     

基于核酸碱基猝灭荧光团的核酸适配体传感器检测赭曲霉毒素A

赭曲霉毒素A(OTA)是农产品中常见的霉菌毒素,对人和动物具有较强的毒性,以及致畸、致癌、致突变作用,因此,建立简单、快速、低成本、高灵敏的OTA检测方法是即时农产品质量监测和保障消费者安全的有效手段。本研究以鸟嘌呤碱基为猝灭剂,以单标记荧光素(FAM)的寡聚核酸为探针,基于核酸适配体构建了生物传感器,用于检测葡萄酒中的OTA。鸟嘌呤是具有多个给电子基团的稠杂环化合物,电子密度较大,在核酸碱基中氧化电位最低,最容易被氧化,作为电子供体可通过光诱导电子转移过程猝灭荧光基团。OTA不存在时,标记有FAM的寡聚核酸探针与OTA核酸适配体杂交,FAM靠近鸟嘌呤荧光被猝灭;样品中存在OTA时,其与核酸适配体特异性结合,形成四链体结构,抑制寡聚核酸探针与适配体结合,FAM的荧光得以恢复,通过FAM荧光强度的恢复率实现对OTA的检测。本方法检测OTA的线性范围为0.67～7.80 nmol/L,检出限为0.67 nmol/L (0.27μg/kg,S/N=3)。实际红酒样品中OTA的加标回收率为92.4%～100.9%。与纳米金、单壁碳纳米管、氧化石墨烯等纳米材料为猝灭剂的方法相比,本方法具有检测成...     

基于氮杂环烯烃的Lewis酸碱对催化二氢香豆素基聚酯合成的机理研究

通过选用氮杂环烯烃(NHO)和三乙基硼(TEB)作为二元协同催化剂,实现了3,4-二氢香豆素(DHC)与环氧化合物在Lewis酸碱对聚合体系作用下的交替共聚.对比研究了酸碱催化剂的取代基变化对于催化活性、交替共聚的化学选择性、环氧开环的区域选择性的影响;另外,通过活性物种结构表征、MALDI-TOF MS端基分析以及核磁反应等,深入研究了NHO的环外双键不同甲基取代情况对于聚合机理的影响,从而筛选获得具有独特的非对称双头引发能力的NHO2-DHC/TEB体系,且证明了该体系同时可以实现分子内酯交换反应的完全抑制,避免了环状聚酯副产物的产生,从而实现双头引发获得DHC基线形聚酯材料可控合成,为聚酯基三嵌段聚合物、热塑性弹性体等高效合成提供基础.     

碳硼烷硼氢键选择性官能团化的研究进展

由于独特的三维立体结构、硼含量高、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,碳硼烷及其衍生物在材料、催化、医药、超分子和配位化学等领域应用广泛,因此发展高效、高区域选择性的碳硼烷B-H键的官能团化的方法学备受硼化学家的关注。本文对近年来碳硼烷B-H键的官能团化的反应类型及相关反应机理予以论述,希望为后续研究提供可靠的参考。     

碳硼烷硼氢键选择性官能团化的研究进展

由于独特的三维立体结构、硼含量高、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,碳硼烷及其衍生物在材料、催化、医药、超分子和配位化学等领域应用广泛,因此发展高效、高区域选择性的碳硼烷B-H键的官能团化的方法学备受硼化学家的关注。本文对近年来碳硼烷B-H键的官能团化的反应类型及相关反应机理予以论述,希望为后续研究提供可靠的参考。     

镍基催化剂用于合成气甲烷化的实验研究

实验基于工业用镍基甲烷化催化剂,分别考察了操作温度、原料气CO浓度、操作压力、空速等对合成气(CO浓度5%~25%)甲烷化反应的影响,并分析了造成催化剂失活的因素。结果表明,在300~500 ℃ CH₄的生成速率随着温度的升高、压力的增大、CO浓度的增加而增大。但CO的浓度不能过高,当H₂/CO≤3时催化剂的催化活性会逐步下降。通过XRD、EDS等分析结果得知,催化剂表面存在积炭,催化剂的失活跟积炭有关,通过进一步的对照实验和BET分析表明,积炭的速率与反应温度有关,温度越高积炭速率越快。     

核酸水解产物嘌呤、嘧啶碱基在BDS柱上的分离及测定

 用高效液相色谱法测定了核酸水解的中间产物及最终产物 6种嘌呤、嘧啶碱基 ,探讨了色谱柱、流动相等对其分离的影响 ,确定了最佳色谱条件为 :HypersilBDS C18柱 ,乙腈 0 1mol/LKH2 PO4 (H3 PO4 调节 pH至4 0 5 ) (体积比为 2∶98)作流动相 ,紫外检测器在 2 6 0nm波长下检测。方法的精密度在 3%以内 ,回收率在 82 %～ 114%。方法应用于酵母核酸样品的测定中 ,取得了很好的结果。     

Determination Of Nucleic Acid Bases At Nanomolar Concentrations By Means Of Cathodic Stripping Voltammetry

Abstract

It is shown that nucleic acid bases and some of their derivatives can be determined by means of cathodic stripping voltammetry (CSV). The limit of detection of adenine is about 2 × 10^?9 M. Presence of an excess of DNA does not interfere with the determination of free bases. CSV may be used also for the determination of nucleosides and nucleotides derived from purine bases.     

Molecular Recognition of Nucleic Acid Bases in Water by Hydrogen Bonding of Poly(vinyldiaminotriazine)

Poly(2-vinyl-4,6-diamino-1,3,5-triazine) efficiently binds nucleic acid bases and nucleosides in water by using complementary hydrogen bonding. The binding activity decreases in the order: U, T > A C, G. The corresponding monomer shows virtually no activity, indicating a predominant role of polymer effect for the molecular recognition in water.     

碱基在十二胺-N,N-二亚甲基膦酸改性氧化锆固定相上色谱行为的研究

研究了碱基在十二胺-N,N-二亚甲基膦酸(DDPA)改性氧化锆固定相（DPZ）上的色谱保留行为,考察了流动相中甲醇含量、流动相pH值、缓冲溶液中离子类型和离子强度对碱基保留的影响,对DDPA在氧化锆表面的吸附方式进行了研究。研究结果表明,DDPA仅以一个膦酸基与氧化锆结合,因而DPZ固定相表面上除了有长链的疏水烷基外,还有酸性的膦酸基和碱性的氨基。碱基分子中也存在氨基和酰胺基等极性基团,因此碱基在DPZ固定相上除了有疏水作用外,还具有电荷排斥作用、离子交换作用等多种保留机理。由于多种保留机理的存在,使得碱基在DPZ固定相上具有较好的分离选择性,在酸性条件下对碱基混合样品的分离取得了满意的结果。     

核酸碱基与甘氨酸二肽间氢键作用的最佳位点

优化得到了碱基腺嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶、鸟嘌呤及胞嘧啶与甘氨酸二肽分子形成的28个氢键复合物的稳定结构并计算了结合能, 探讨了五种碱基与甘氨酸二肽分子间氢键作用的最佳位点. 本文研究发现: 每种碱基均可以通过不同位点与二肽分子形成氢键复合物, 腺嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶、鸟嘌呤及胞嘧啶分别最倾向使用A3、T1、U1、G3及C1位点与甘氨酸二肽分子形成氢键复合物; 碱基分子某位点的质子化反应焓变越负所形成的氢键复合物越稳定, 去质子化反应焓变越小所形成的氢键复合物越稳定; 由氢键复合物的结合能计算得到的稳定性次序与由碱基分子质子化和去质子化反应焓变推得的稳定性次序一致.     

脱氧核糖核酸一级序列特殊碱基组合及相关性研究

在脱氧核糖核酸(DNA)一级序列中, 4种碱基可以有16种两两组合的方式(例如, ct, ag, cg, tc等), 不同的组合方式在DNA的该种序列中出现的次数也不一样, 其中, cg出现的频数甚少. 本文将cg所处位置及频率作为一种数学的量, 计算了各物种的分子连接性指数, 并以之为参数进行了物种间相似性分析. 在此基础上, 进一步对10种物种做了分组和归类.     

基于在位光还原银胶法的表面增强拉曼散射技术检测核酸碱基

在环状有机物存在的条件下,Ag+经激光诱导可发生光还原反应,形成Ag原子聚集的银胶体.本研究通过拉曼散射光谱、紫外-可见光谱和扫描电镜证明,核酸碱基和Ag+混合溶液经过激光诱导可以生成银胶体颗粒.随着银胶体的生成,核酸碱基的拉曼光谱信号因为表面增强拉曼散射效应而得到明显增强.实验表明,本方法不但可以获得高信噪比的拉曼光...     

锁核酸分子信标在分子识别与生物分析中的应用

分子信标是一种荧光探针,闭合时呈发夹结构。其5'末端修饰荧光基团,3'末端修饰猝灭基团。当目标存在时,环部与目标结合,发夹打开,发出荧光。锁核酸是一类双环状寡核苷酸衍生物,能够遵循碱基互补配对原则与核酸结合。锁核酸分子信标技术,结合了分子信标无需分离未结合探针而直接检测的优势和锁核酸亲合力强、热稳定性好、抗酶切以及体内无毒等特点,在核酸检测方面具有灵敏度高、特异性好的独特优势,近年来得到广泛关注。本文介绍了锁核酸修饰分子信标的结构、功能、设计要点,及其研究现状和一些重要进展,并讨论了目前锁核酸分子信标在分子识别及生物分析中的应用及存在的问题和发展前景。     

A Computational Study of the Molecular Recognition of Nucleic Acid Bases by Poly(vinyldiaminotriazine)

Summary: The enthalpic gain upon formation of the complexes of the poly(vinyldiaminotriazine) model with purine, uracil and xanthine has been assessed by means of the RI-MP2 interaction energy calculations. Based on the underlying RI-DFT-D geometrical optimizations, the molecular-level insight into the recognition processes has been proposed.