【摘要】：人體中DNA受外部環(huán)境影響如環(huán)境因素以及紫外線照射的影響,以及內(nèi)部致癌物的侵蝕而受損,基因由于其在轉(zhuǎn)錄時也發(fā)生著堿基錯配、丟失等情況,導(dǎo)致基因本身也發(fā)生著變化�；虮粡�(fù)制時有可能會出現(xiàn)堿基錯配的情況,而人類的遺傳物質(zhì)之所以相對穩(wěn)定的存在,這是因為人體中有能監(jiān)控并修復(fù)的酶系統(tǒng)在發(fā)揮作用�；蛐迯�(fù)是指在原位修復(fù)有缺陷的基因,將靶細(xì)胞中的致病基因加以修正,確保人體中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性,維護(hù)著人類正常的生命健康�；驌p傷是指由于堿基缺失或者錯配以及外界環(huán)境因素如紫外線照射等原因?qū)е碌幕蛲蛔�。DNA是納米器件和納米結(jié)構(gòu)有吸引力的聚合物建筑材料,因為它具有自我識別和自組裝的能力。裝配的形成依賴于堿基互補(bǔ)配對的基本原則,對序列的精心設(shè)計可以使得裝配的DNA納米結(jié)構(gòu)具有形狀自主設(shè)計、剛性良好等性能。依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出非常高的穩(wěn)定性,由此可進(jìn)一步設(shè)計形成基于DNA高階結(jié)構(gòu)的DNA折紙結(jié)構(gòu)以及DNA支架等眾多DNA籠。DNA鏈之間或之中可能有許多非經(jīng)典的配對模式,這些相互作用導(dǎo)致形成不尋常的結(jié)構(gòu),包括但不限于G-四聯(lián)體,i-基序,三鏈體和平行鏈雙鏈體。這些結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了更多樣化的基于DNA的構(gòu)建模塊,并且具有超越傳統(tǒng)雙鏈DNA的某些優(yōu)勢。各種外部因素以及內(nèi)部因素的影響將導(dǎo)致人體基因損傷,如不及時防御,將進(jìn)一步惡化成癌變等疾病。DNA修復(fù)系統(tǒng)是對DNA損傷進(jìn)行修復(fù)的重要手段。其中,堿基切除修復(fù)是修復(fù)中重要的手段,本研究針對兩種酶的協(xié)同作用進(jìn)行展開,當(dāng)人體由于外部因素或內(nèi)部因素影響時,可能導(dǎo)致基因中堿基的突變即G:C到T:A顛換,8-羥基鳥嘌呤DNA糖苷酶具有特異性識別基因組中的8-oxoG,在基因的堿基切除修復(fù)中發(fā)揮著重要作用。切除后產(chǎn)生ap位點(diǎn),通過APE1酶將ap位點(diǎn)切除,在阻止細(xì)胞的惡變中起重要作用。本研究采用基于DNA納米支架結(jié)構(gòu)的方法,通過精準(zhǔn)設(shè)計支架的結(jié)構(gòu),取向,將HOGG1酶與APE1酶連接在支架上,構(gòu)架支架-酶基因修復(fù)體系。運(yùn)用熒光曲線對酶活性進(jìn)行檢測,通過設(shè)計支架結(jié)構(gòu)可起到固定化酶以及精準(zhǔn)控制酶間距離的作用,進(jìn)而提高酶活性,提升基因修復(fù)的效率。通過基于DNA納米支架結(jié)構(gòu)的酶級聯(lián)體系的建立是本次課題的研究重心,旨在通過該方法的建立實(shí)現(xiàn)對基因修復(fù)效率提高。DNA本身作為生物分子,其納米支架結(jié)構(gòu)具有很好的生物相容性,這對于今后從體外實(shí)驗到體內(nèi)實(shí)驗打下了非常好的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究在基于DNA納米支架的酶級聯(lián)體系中酶的活性與效率,這對于基因損傷的修復(fù)以及對癌癥的前提防御預(yù)發(fā)揮了輔助的作用。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1;R318.08
【圖文】：

１．２．３核苷酸切除修復(fù)逡逑細(xì)菌在紫外線輻射下，其生命特征受到嚴(yán)重威脅，可是當(dāng)藍(lán)光再次照射細(xì)菌時，逡逑其生命特征恢復(fù)，這是用于修復(fù)ＤＮＡ損傷的光解酶在發(fā)揮作用。細(xì)菌在受到紫外線逡逑照射時有兩種修復(fù)機(jī)制：光解酶的損傷修復(fù)以及對紫外線敏感的細(xì)菌突變系的形成，逡逑其中包括ＵｖｒＡ、ＵｖｒＢ、ＵｖｒＣ突變基因［１｜］。這三種蛋白在識別紫外線輻射中起到協(xié)同逡逑作用。發(fā)揮對ＤＮＡ損傷進(jìn)行識別以及確認(rèn)功能的是ＵｖｒＡ、ＵｖｒＢ，對ＤＮＡ受損兩端逡逑起到剪切作用的是ＵｖｒＣ，ＵｖｒＣ可移除１２？１３個核苷酸片段，其中包括ＤＮＡ損傷部逡逑位［１２］。隨后ＤＮＡ聚合酶發(fā)揮作用，以完整的ＤＮＡ模板鏈通過合成正確的ＤＮＡ序列逡逑進(jìn)行空缺的彌補(bǔ)，再通過ＤＮＡ聚合酶將原片段與新合成的片段連接完成了整個核苷逡逑酸切除修復(fù)。通過細(xì)菌的損傷修復(fù)延伸至人體中關(guān)于核苷酸切除修復(fù)，人體在紫外線逡逑損傷修復(fù)中有更多的蛋白分子參與，雖然其修復(fù)過程更加復(fù)雜，但都遵循對損傷識別、逡逑確認(rèn)、切除的修復(fù)機(jī)制［１３］。逡逑尚巾k 邐電離輻射邐射線逡逑紫外線邐復(fù)制錯誤邐電離輻射邐多環(huán)芳番烴邐榋鉑邐電�。呱溴义�

圖１－２邋８－輕基鳥嘌呤糖基化酶催化階段１４５１逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋８－ｏｘｏｇｕａｎｉｎｅ邋ｇｌｙｃｏｓｙｌａｓｅ邋ｃａｔａｌｙｔｉｃ邋ｓｔａｇｅ［４５１逡逑１．５．３嘌呤嘧啶核苷酸內(nèi)切酶逡逑嘌呤嘧啶核苷酸內(nèi)切酶／氧化還原效應(yīng)因子（ＡＰＥ１）是氧化應(yīng)激細(xì)胞反應(yīng)的主要逡逑調(diào)節(jié)劑，在維持基因組穩(wěn)定性方面起著核心作用［４６］。ＡＰＥ１在細(xì)胞生長，凋亡，細(xì)胞逡逑內(nèi)氧化還原狀態(tài)，線粒體功能和細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)中都起著一定的作用�？傮w而言，ＡＰＥ１逡逑是協(xié)調(diào)哺乳動物細(xì)胞中的重要功能樞紐。ＡＰＥ１的生物活動是通過兩個功能不同的區(qū)逡逑域。含有核定位信號序列的Ｎ端主要致力于氧化還原轉(zhuǎn)錄共激活活性，而Ｃ端在ＤＮＡ逡逑的無堿基位點(diǎn)上發(fā)揮酶活性。ＡＰＥ１表達(dá)失調(diào)與不同的致瘤過程有關(guān)。ＡＰＥ１能夠激活逡逑轉(zhuǎn)錄因子，如ｐ５３和Ｅｇｒ－１，主要涉及細(xì)胞周期調(diào)控和凋亡程序的控制［４７］。逡逑１．５．４嘌呤嘧啶核苷酸內(nèi)切酶在ＢＥＲ途徑中的作用逡逑

４、將第三步中得到的稀釋溶液取出１／／Ｌ，隨后在儀器上測量該樣品在２６０邋ｎｍ處逡逑的吸光度；逡逑５、最終通過一系列計算得出該樣品的濃度，放于冰箱中儲存。逡逑２．３．２邋ＤＮＡ折紙支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念逡逑ＤＮＡ折紙支架是ＤＮＡ分子通過人為設(shè)計特定序列依據(jù)堿基互補(bǔ)配對基本原則，逡逑通過每個ＤＮＡ分子黏性末端進(jìn)行嵌套的自組裝結(jié)構(gòu)１５２］。一般設(shè)計ＤＮＡ折紙結(jié)構(gòu)首逡逑先構(gòu)建穩(wěn)定的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為支撐模塊，然后通過特性與功能的需要再設(shè)計更具有層次逡逑的高級結(jié)構(gòu)［５３］。ＤＮＡ折紙結(jié)構(gòu)根本原理是依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則。本次合成的ＤＮＡ逡逑折紙結(jié)構(gòu)為ＤＮＡ支架結(jié)構(gòu)，一共有六條寡核苷酸鏈參與其中，四條寡核苷酸鏈作為逡逑基板起到支撐作用，另外兩條寡核苷酸鏈不僅作為基板的一部分，同時其部分鏈各１３逡逑堿基長度在基板之上，負(fù)責(zé)與酶進(jìn)行連接。通過軟件設(shè)計出其原理圖以及軟件模擬圖，逡逑如圖２－１、２－２所示。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 況里杉;王宇亮;周向東;;堿基切除修復(fù)與抗腫瘤藥物耐藥[J];腫瘤;2013年03期

2 謝成英;蔡育軍;丁健;;DNA損傷與腫瘤發(fā)生的研究進(jìn)展[J];中國癌癥雜志;2006年04期

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1 李崢;堿基切除修復(fù)基因（APE1、OGG1、XRCC1）多態(tài)性與肺癌遺傳易感性研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2011年

本文編號：2787658