酸水解同位素稀释质谱法测量基因组DNA含量

建立了测量噬菌体λ基因组DNA含量的方法。样品添加同位素标记碱基内标之后,用体积分数为88%的甲酸溶液在170℃水解30 min,解离出的核酸碱基通过反向柱分离,电喷雾四级杆质谱法测定,用多反应监测模式分别检测碱基及其同位素标记物的母离子和碎片子离子,从而建立了基因组DNA水解–同位素稀释质谱法测量长片段核酸含量的方法,并将DNA浓度溯源至碱基浓度。方法的线性范围为1~1000μg/g,检出限可低至100 ng/g。测定的λDNA含量标准物质为(2.51±0.06)μg/支(k=2),该方法可用于长片段核酸含量标准物质定值。     

致癌机理的阐明和高选择性抗癌剂的合成

1979年, 戴乾圜提出的化学致癌机理的双区理论发现: 环境致癌剂均代谢成特定的双官能烷化剂, 并通过诱发DNA互补碱基交联而启动癌变. 戴乾圜当时解释互补碱基交联启动细胞癌变的根源时指出: DNA即基因的突变主要都是由缺乏互补模板的交联的互补碱对所诱发(易于依靠互补模板修复的单个碱基损伤只有远为次要的作用), 而突变的基因借逆转录机制经历潜伏期而引起细胞的深度突变即奇异染色体的产生和细胞的最后癌变. 致癌剂的致突变谱、癌细胞中奇异染色体的结构、逆转录机制在正常细胞中的广泛存在和致癌剂均能诱发DNA股间交联等, 都从实验上证明了双区理论所揭示的上述致癌过程的分子机理. 传统的抗癌剂都是基因毒性的, 即抗癌剂均具有强力的致癌、致畸胎、致不育和致突变的潜力. 作者首次将致癌剂的抗癌药效和基因毒性的差别, 定义为抗癌剂的选择性. 作者发现可以突破抗癌剂的随机筛选和偶然发现的方式, 借双区理论按照理论预想设计高选择性抗癌剂. 实践证明: 抗癌烷化剂本身或代谢后都是双官能烷化剂. 戴乾圜将双官能抗癌烷化剂在DNA碱基之间的交联, 划分为易于修复的股内或股间非互补碱基间的、不具致癌性的良性交联, 和难于修复的互补碱基间的、表现致癌性的恶性交联. 因此双区理论设计高选择性抗癌剂的理论观点认为: 应力求抑制恶性交联而强化良性交联. 在双区理论指导下合成了总称为双区铂系列的铂络合物, 其中一系列顺式二取代苯甲胺合二卤合铂(II)进行了细胞和动物药效学实验. 当时已知的主导性抗癌剂顺铂是癌细胞灭杀率和动物疗效最高的抗癌剂. 但若干双区铂对各种癌细胞的灭杀率均超过了顺铂, 文中援引的四个双区铂系各对小鼠肉瘤S₁₈₀的抑瘤率和小鼠白血病L₁₂₁₀的延寿率均分别超过顺铂, 而其毒性均远较顺铂为低. 毒性远低于顺铂而实验动物疗效超过顺铂的药物, 至今尚未见有其他实例. 根据双区理论和群论的预想设计, 对碳铂(卡铂)作了增加一个CH₂的最小结构修饰, 合成了新化合物顺式-二氨合环戊烷-1,1-二羧酸根合铂(II), 命名为铭铂. 铭铂的水溶性较碳铂高一倍, 油溶性远高于碳铂, 动物急性毒性较碳铂低一倍, 对快速生长的腹水型动物瘤株的疗效, 显著性地高于碳铂. 双区理论预想设计的铭铂的低基因毒性得到了实验的证明, 铭铂以对TA 102株回复突变度量的基因毒性较顺铂低200倍, 较碳铂低10倍, 对所有受试妊褥母鼠的子代均没有致畸胎作用. 铭铂用于临床以后, 世界上第一个按照预想合成的高选择性抗癌剂将在癌化疗上显示何等的效果, 则将拭目以待. 此外, 借双区理论解释了近来抗癌铂络合物的若干经验性研究, 并试行从选择性的角度予以评介.     

基于光敏性胸腺嘧啶脱氧核苷亚膦酰胺单体的光响应DNA水凝胶

设计并合成了一种1-(4,5-二甲氧基-2-硝基苄基)乙氧基光敏基团保护的胸腺嘧啶脱氧核苷亚膦酰胺单体,将其通过固相合成引入到DNA序列中,可以实现对DNA链互补配对的光学调控;并进一步利用该单体合成了功能性的核酸序列,成功制备了快速光响应的DNA超分子水凝胶.该结果拓展了DNA单体的多样性,为构建新型光响应功能体系提...     

含平面胺配体的反式二价钯配合物与DNA碱基的作用

含大的平面胺配体的二价钯金属配合物在当前的抗肿瘤药物设计中代表着一类具有重要发展前途的先导结构. 由于大的平面胺配体具有较大的空间位阻, 目前主要的问题是这类化合物能否和DNA碱基结合形成单功能和双功能加合物. 我们采用密度泛函理论和等电聚焦连续极化(IEF-PCM)溶剂化模型研究了trans-PdCl2L2(L:2-羟基吡啶)的钯配合物与DNA碱基的作用. 该化合物与DNA形成单功能和双功能加合物反应的活化自由能均低于铂类抗肿瘤药. 所有反应在水溶液中均为放热反应. 结果表明, 这一大的平面胺配体不会阻碍该化合物与DNA碱基形成双功能加合物, 而且该化合物与DNA的单功能和双功能结合的速率会大于铂类化合物.     

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。     

碱基与氮甲基乙酰胺相互作用的从头算和ABEEMσπ研究

选取氮甲基乙酰胺(N-Methylacetamide,NMA)和DNA碱基为研究对象,应用ABEEMσπ/MM方法研究了NMA与碱基之间形成的二聚体的几何构型、电荷分布及结合能等性质,并进行了相应的从头算(abinitio)MP2水平研究,在B3LYP/6-311 ++G(d,p)水平下对结构进行了优化.将2种方法的研究结果进行比较发现,所获得的构型、电荷及结合能之间具有很好的一致性,NMA与DNA碱基相互作用的强度大小依次为:鸟嘌呤＞胸腺嘧啶＞胞嘧啶＞腺嘌呤,且证明了ABEEMσπ/MM模型的参数具有很好的可转移性.     

核酸四碱基体的量子化学计算方法比较

对9种四碱基体进行了6种半经验方法和HF/STO-3G的计算,结果表明PM3方法对四碱基体体系的计算比较适宜,其结果与从头算结果接近,而且大大缩短了计算时间。计算还说明,四碱基体极有可能是通过碱基对形成。由稳定能的顺序看,除已报道的3种四碱基体G4、G·C·G·C和U4外,一种新的G·C·G·C四碱基体也有稳定存在的可能。     

核酸中碱基的氢键作用机理及电子特征理论研究

采用耦合簇量子化学方法 CCSD/aug-cc-pVDZ研究了嘧啶与嘌呤之间的相互作用,利用基函数叠加误差法(BSSE)消除相互作用能误差,并进行了几何结构优化;采用Gaussian 03程序包中的NBO程序分析了二阶稳定化能及自然键轨道.与此同时,应用约化密度函数(RDG)填色等值面图对体系进行了图形化分析,分析了氢键相互作用所在的空间位置和相对强度,以及氢键相互作用的性质,以进一步了解二者的相互作用.结果表明,嘧啶-嘌呤体系的相互作用属于闭合壳层静电相互作用.电子密度跃迁矩阵分析结果表明,激发区域主要集中在N原子和O原子处,涉及的空间广度很大,第一激发态主要涉及前线分子轨道,属于σ→π*或n→π*类型跃迁.     

临床化学上氨基酸、有机酸及核苷类的二维薄层色谱多相分离

在同一块薄层板上多相二维分离３０余种氨基酸、４０余种非挥发性有机酸和２０余种碱基。核苷类化合物。应用一对新的展开剂,用紫外灯－吖啶试剂－镉茚三酮试剂组合显色定位分析,改良了尿液非挥发性有机酸的溶剂萃取。尿液中此三类化合物提取物的多相二维色谱分离效果良好。