Capability of DNA-fueled molecular machine in tuning association rate of DNA-functionalized gold nanoparticles

The capability of our newly developed DNA-machine-driven strategy in tuning the association rate of DNA-AuNPs was compared with that of linker-addition strategy which has potential practical applications in different fields. The new established strategy shows its superiority to the linker-addition strategy in tuning the association rate of DNA-AuNPs in both pre-incubation treatment and non-incubation treatment conditions since its two components (a complex and a catalyst-oligonucleotide) can be individually optimized to make the machine run at an optimal rate. This strategy will provide a more convenient and flexible option in designing an oligonucleotide detection system and building a complex and versatile device.     

无标记增强型检测Hg2+的荧光DNA传感器

基于Hg2+与T–T错配碱基对能特异性结合形成T-Hg2+-T结构以及结晶紫(CV)与单、双链DNA作用后荧光信号的差异,构建了一种荧光增强型检测Hg2+的DNA生物传感器。实验考察了不同序列DNA及溶液的pH、DNA与CV浓度比、稳定时间等因素对灵敏度的影响。在优化的条件下体系荧光效率和Hg2+浓度在2～40 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.7 nmol/L。并且高浓度的Ca2+,Mg2+等常见金属离子对Hg2+的检测没有干扰。方法为重金属Hg2+的检测提供了一个较好的荧光分析方法。     

基于氧化石墨烯识别特定双螺旋DNA

依据三螺旋DNA的形成,以氧化石墨烯为基础建立了一种识别特定序列双螺旋DNA的方法。单链探针DNA能够通过静电引力作用吸附在氧化石墨烯表面,标记在单链DNA末端的荧光探针分子TAMRA由于荧光能量共振转移作用使得其荧光发生淬灭。加入目标双螺旋DNA后,单链探针DNA与目标DNA分子形成三螺旋DNA,探针DNA从氧化石墨烯表面脱附,标记在探针DNA上的荧光分子的荧光恢复。在最佳实验条件下,荧光恢复的强度与探针DNA的浓度在20.0～300.0 nmol/L具有良好的线性关系,检出限为16.9 nmol/L。该方法在DNA药物筛选及基因疾病的诊断方面具有一定的应用前景。     

联吡啶[3,2-a：2’,3-c]-7-氮杂-吩嗪铜(I)配合物的合成、表征及其与DNA的相互作用

合成了邻菲罗啉衍生物联吡啶[3,2-a:2',3'-c]-7-氮杂-吩嗪(dpapz)及其铜(I)配合物[Cu(dpapz)₂]PF₆, 利用核磁共振氢谱(¹H NMR), 傅里叶变换红外(FTIR)光谱, 高分辨质谱(HR ESI-MS)等对合成的化合物进行了表征.采用紫外-可见吸收光谱,荧光光谱, DNA熔解温度实验和循环伏安方法研究了dpapz和[Cu(dpapz)₂]PF₆与小牛胸腺DNA(CT DNA)的相互作用. 配体dpapz与小牛胸腺DNA(CT DNA)作用时未观察到吸收峰红移并且减色效应较小(<30%), 且DNA熔解温度也上升较小(ΔT_m=7.8 ℃), 说明dpapz以沟槽结合的方式与CT DNA相互作用. 而[Cu(dpapz)₂]PF₆与CT DNA作用时, 可观测到较小的吸收峰红移(2-3 nm)和较大的减色效应(>50%), 同时DNA熔解温度上升较大(ΔT_m=11.1 ℃), 表明[Cu(dpapz)₂]PF₆以静电相互作用和部分扦插的方式与DNA结合. 溴乙锭(EB)荧光竞争实验和循环伏安实验进一步证实了这一结论. 配体dpapz和[Cu(dpapz)₂]PF₆与DNA的结合常数分别为2.88×10⁵和5.32×10⁵ mol·L^-1. 光照条件下, [Cu(dpapz)₂]PF₆产生单重态氧的能力与dpapz相当, 但产生超氧负离子自由基的能力要弱于dpapz. 活性氧猝灭实验表明, 超氧负离子自由基、单重态氧和羟基自由基均参与了dpapz和[Cu(dpapz)₂]PF₆对DNA的光损伤作用. [Cu(dpapz)₂]PF₆对DNA的亲和性要高于对dpapz的, 使得[Cu(dpapz)₂]PF₆对质粒DNA的光损伤效率明显强于dpapz.     

磷酸基团在环丙沙星光敏损伤DNA中的作用

利用紫外-可见稳态吸收光谱, 稳态荧光发射光谱和激光光解瞬态光谱实验方法研究了磷酸基团在环丙沙星(CPX)光敏损伤DNA中的作用. 紫外-可见和稳态荧光光谱实验证实了磷酸根离子影响环丙沙星的稳态吸收和发射谱, 实验结果表明磷酸根是通过弱相互作用与环丙沙星结合. 我们还利用激光闪光光解实验分别研究了鸟苷(Gua), 脱氧鸟苷(dG)以及脱氧鸟苷酸(dGMP)对环丙沙星三线态(³CPX^*)的影响, 通过对比实验证实了在环丙沙星光敏损伤dGMP中, 由于磷酸基团的存在, 导致了环丙沙星三线态吸收峰的改变, 从而改变了光敏损伤反应的途径. 通过研究发现, 光敏损伤途径的改变是由于dGMP结构上磷酸基团通过氢键与环丙沙星结合所造成的. 最后, 根据实验结果并对比Gua, dG和dGMP的结构, 提出了一个合理的磷酸基团的作用机理.     

三亚甲基苯并咪唑取代三氮环壬烷镍配合物的合成、表征、电化学性质及其与DNA的作用

本文合成了一个新的镍配合物:[Ni(tribentacn)](ClO4)2,(tribentacn为1,4,7-三亚甲基苯并咪唑-1,4,7-三氮环壬烷),用元素分析、红外光谱等手段对其进行了表征,并用X-射线衍射单晶结构分析测定了配合物的晶体结构。该配合物晶体属三斜晶系,P1空间群;中心离子镍位于6个氮原子形成的畸变八面体的中心;还研究了该配合物的电化学性质及其与DNA的作用。     

两个带呋喃悬臂不对称大环双核铜配合物的合成、结构及性质

合成并表征了2个不对称大环双核铜配合物[Cu₂（L¹）Cl₂]·CH₃CN（1）和[Cu₂（L²）Br₂]·CH₃CN·H₂O（2）。配合物与CT-DNA的作用通过紫外-可见光谱,粘度实验,圆二色谱和凝胶电泳实验进行了研究。紫外-可见光谱的结果表明配合物与DNA的结合常数分别为6.2×10⁵和7.2×10⁵,圆二色谱的实验表明配合物能与DNA较好的结合,粘度实验表明配合物与DNA的结合为非典型的插入模式,凝胶电泳实验显示配合物通过氧化机理对DNA有较强的切割活性。     

两个dpa类配体的铜(Ⅱ)配合物的合成、结构、核酸酶活性及细胞毒性

以dpa衍生配体合成2个单核铜配合物[CuL（NO₃）₂]（1）和[CuL（OAc）（H₂O）]ClO₄（2）,并对其进行了表征。单晶结构显示,配合物1中的Cu中心可以描述为畸变的五角双锥构型,而2的Cu中心为畸变的八面体构型。运用电子吸收和发射光谱法研究了配合物与CT-DNA的键合作用,结果表明2个配合物与DNA的相互作用均为部分插入模式。通过改变浓度、时间进一步检测配合物切割DNA的能力,以及验证其切割机理,结果表明在外界诱导剂存在下,2个配合物均表现出强的切割DNA的能力,其作用机理为氧化切割机理,其中活性氧可能为·OH和1O2。利用MTT法测定了配合物对体外HeLa、HepG-2和SGC-7901肿瘤细胞增殖的抑制能力。     

钌多吡啶配合物与DNA相互作用研究新进展

DNA是携带遗传信息和基因表达的基本物质.因为复杂的生物环境以及外源因素的影响,DNA存在灵活多变的结构,而不同的构型都有其独特的意义和重要的生物学功能,相关研究受到越来越广泛的关注.本文主要针对近年来钌多吡啶化合物与DNA相互作用研究的最新进展做一综述,包括DNA结构的识别,DNA二级、三级结构的调控,DNA光交联以及作为非病毒基因载体,细胞成像以及抗肿瘤等方面的应用.