TiO2纳米层(110)表面对DNA强吸附的第一性原理研究

纳米二氧化钛(TiO₂)由于具有卓越的生物相容性和优异的物理性能,因此有望在生物医学领域中发挥重要的作用,且应用前景广阔.利用第一性原理计算,深入地研究了金红石型TiO₂纳米层(110)表面与脱氧核糖核酸(DNA)不同碱基在界面之间的吸附性能及相互作用的原子机制.通过分析结合能和功函数的计算结果发现,TiO₂纳米层(110)表面对DNA碱基的吸附强度显著增强,比典型二维纳米材料的吸附强度大两倍以上.进而,通过研究电子能带结构和态密度计算结果,阐明了二者在界面之间的吸附机制,其起源于吸附体系显著降低的能级和C、N和/或O的2p轨道与费米能级附近Ti原子的3d轨道的强烈杂化.纳米TiO₂为DNA传感器和测序仪的设计提供了一种极具潜力的候选材料.     

翘嘴红鲌群体遗传多样性分析

基于RAPD方法对江西(鄱阳湖)、湖北(梁子湖)和江苏(太湖)3个群体的翘嘴红鲌遗传多样性进行分析,以评价它们的群体遗传结构和良种选育的可行性。结果显示从30个随机引物中筛选出了20个多态性较高的引物,既可扩增出3个群体共同的DNA条带,也可扩增出单个群体特有的特征条带。从3个群体实验鱼中共检测到119个扩增片段,长度在0.2~1.7kb之间。鄱阳湖群体多态位点数61个,多态位点比为51.26%,梁子湖群体多态位点数50个,多态位点比为42.02%,太湖群体多态位点数67个,多态位点比为56.30%。3个群体的Shannon多样性指数分别为0.429 2,0.382 8和0.443 1。群体间遗传相似系数依次为:最高是鄱阳湖与梁子湖,为0.8055,其次是鄱阳湖与太湖,为0.801 6,最低是梁子湖与太湖,为0.785 2。结果提示,鄱阳湖与梁子湖亲源关系较近,与太湖稍远;所筛选出的引物应用RAPD技术可以方便地分析不同群体翘嘴红鲌的遗传多样性,并可为良种选育的亲本选择提供依据。     

博莱霉素切割DNA反应的定量测定及其影响因素

用硫代巴比妥酸反应分析了博莱霉素 Ａ５ （ Ｂ Ｌ Ｍ Ａ５ ）对 Ｄ Ｎ Ａ 的断裂作用在 Ｆｅ２＋ 和 Ｏ２存在下, Ｂ Ｌ Ｍ Ａ５能导致 Ｄ Ｎ Ａ 链断裂研究了一些因素对 Ｂ Ｌ Ｍ Ａ５ 催化 Ｄ Ｎ Ａ 断链反应的影响,设计并建立了 Ｂ Ｌ Ｍ Ａ５ 切割 Ｄ Ｎ Ａ 反应的定量测定方法,并测得 Ｋｍ 约为１５３ μｍ ｏｌ· Ｌ－ １, Ｖｍ ａｘ 约为００４６ Ａ５３２ｎｍ Ｕｎｉｔ·ｓ－ １      

具有真细菌基因启动子活性的古生菌DNA片段

以大肠杆菌启动子探测质粒pKK232-8 为载体,用4 组限制性内切酶分别消化古生菌盐生盐杆菌R1(Halobacterium halobium )的染色体DNA,在体外进行重组,转化E.coliDH-5α感受态细胞,得到12 个转化子(T1～T12),其抗性水平分布在10～500 m g/L的区间内. 将这些转化子所含质粒分别命名为pSX1～pSX12,限制性酶切分析表明,这些质粒各插入了一段不同的外源DNA 片段,杂交分析表明,抗性最强的转化子T11 所含质粒pSX11 上插入了一段来源于盐生盐杆菌R1 染色体的DNA 片段. 该DNA 片段在大肠杆菌中具有启动子功能.     

三维有序金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于抗肿瘤药物与DNA相互作用的研究

利用模板法在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜修饰电极(3DOM GTD/ITO),并在此修饰电极上成功固定小牛胸腺DNA(ct DNA),从而构建了一种新型的DNA生物传感器(DNA/3DOM GTD/ITO),并通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对修饰电极的表面形貌进行表征。采用电化学交流阻抗(EIS)法研究了ct DNA在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的固定情况,结果表明,ct DNA已被成功地固定在3DOM GTD/ITO修饰电极表面。采用循环伏安法、微分脉冲伏安法等电化学方法研究了抗肿瘤药物槲皮素(Qu)在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的电化学性质及与ct DNA的相互作用。结果表明,Qu在3DOM GTD/ITO修饰电极表面有1对准可逆的氧化还原峰,其氧化还原反应为2电子和2质子的转移过程。Qu可与固定在修饰电极上的ct DNA发生较强的结合作用,其结合常数(K)为3.61×106L/mol。循环伏安实验、紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、圆二色性光谱均表明Qu与ct DNA之间的相互作用模式为嵌插作用。Qu与ct DNA的碱基结合具有序列选择性,对Qu与聚(d G-d C)及聚(d A-d T)的结合常数进行计算,得到结合常数比K(d G-d C)/K(d A-d T)=3.5,表明Qu与ct DNA发生嵌插作用时更倾向于结合在GC富集区域。     

无胶毛细管电泳分离碱基对范围宽的DNA片段

提出一种无胶毛细管电泳分离碱基对范围宽的ＤＮＡ片段的方法．用ＤＢ－１气相色谱毛细管柱，以羟乙基纤维素为筛分介质，研究了λＤＮＡ／ＥｃｏＲⅠ＋ＨｉｎｄⅢ限制性片段的分离，分离效率达１．２×１０６板／ｍ，检测限为２．１×１０－１７ｍｏｌ．应用于一种鲤鱼种族鉴别基因的聚合酶链反应（ＰＣＲ）扩增产物的分离鉴定，结果与实际相符，分离速度比传统电泳方法提高２０倍．     

小菜蛾颗粒体病毒DNA限制性酶切分析及基因组DNA片段克隆

小菜蛾颗粒体病毒ＤＮＡ用ＢａｍＨＩ和ＸｈｏＩ酶切，经０．７５％琼脂糖凝胶电泳，分别得到１２条带和８条带，平均分子量为１１３．０ｋｂ．用Ｓｕｐｅｒｃｏｓ１Ｃｏｓｍｉｄ作载体，将Ｓａｕ３ＡＩ部分消化的ＰｘＧＶ－ＤＮＡ随机片段插入该载体的ＢａｍＨＩ酶切位点，转化于ＸＬ１－Ｂｌｕｅ受体菌，经Ａｍｐ平板筛选转化子，挑出２５６个Ａｍｐ＋菌落，以３２Ｐ－ｄＣＴＰ标记的ＰｘＧＶ－ＤＮＡ为探针，斑点杂交筛选得到５９个阳性重组体，再经电泳检测，得到了５９个不同大小的ＰｘＧＶ－ＤＮＡ片段克隆．     

异核双金属探针在活细胞细胞核和线粒体中选择性定位DNA

用于实时成像活细胞DNA的细胞核探针是非常罕见的。通过Ru(N^N)₃、Ir(C^N)₂(N^N)、Re(CO)₃Cl(N^N)和Pt(C^N)(N^N)的结合,生成了4种异核双金属配合物：2种不同的功能金属位点被锚定在线性双齿螯和配体(N^N)-(N^N)的尾端,形成不对称哑铃状的双金属分子M₁-M₂,即Ru-Re、Ru-Pt、Ir-Re和Ir-Pt。Ru-Re和Ru-Pt的红色发射探针具有较大的斯托克斯位移、优异的核膜穿透能力、良好光稳定性的DNA结合能力。此外,Ru-Re和Ru-Pt探针的DNA成像可与专门用于活细胞细胞核DNA染色的Hoechst 33342商用染料相媲美,而Ir-Re和Ir-Pt探针直接靶向线粒体。不同探针的发光特性和选择性胞内定位高度依赖于在异核双金属配合物中的金属物种。     

镍(Ⅱ)、镉(Ⅱ)与去甲基斑蝥酸钠和咪唑配合物的结构、与DNA/BSA的作用及抗增殖活性

以2种配体去甲基斑蝥酸钠(Na₂DCA=7-氧杂二环[2.2.1]庚烷-2,3-二甲酸钠)和咪唑(IM),分别与镍(Ⅱ)和镉(Ⅱ)的醋酸盐通过溶液法合成了2种配合物[Ni(IM)(DCA)(H₂O)₂]·2H₂O(1),[Cd₂(IM)₄(DCA)₂]·2H₂O(2)。应用元素分析、热重分析、红外光谱及X-射线单晶衍射法对配合物的组成和结构进行了表征。配合物1与2的中心离子分别与咪唑的亚胺氮原子、去甲基斑蝥酸根的羧基氧原子和醚键氧原子配位,配位数均为6,分别为单核(1)和双核(2)配合物。通过紫外光谱法、荧光光谱法和粘度法研究了配合物与DNA的相互作用。结果表明,配合物能通过部分插入模式与DNA发生较强的结合作用(K_b:5.51×10³(1)、1.01×10³(2)L·mol^-1)。同时,利用荧光光谱法研究了配合物与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。配合物能与BSA发生强烈的相互作用(K_AM:1.91×10⁵(1)和6.17×10⁵(2)L·mol^-1),结合位点数均为1。测试了配合物对人肝癌细胞(SMMC₇₇₂₁)和人乳腺癌(MCF-7)的体外抗增殖活性。结果显示,配合物对不同癌细胞具有选择性抑制作用。镍配合物(1)对SMMC₇₇₂₁的抗癌活性较去甲基斑蝥酸钠有明显提高。