本文選題：DNA構(gòu)象　切入點(diǎn)：Mn~(2+)　出處：《溫州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：在本文中,我們利用單分子磁鑷(Magnetic Tweezers,MT)和原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)直觀的看到了二價(jià)錳離子導(dǎo)致DNA凝聚的現(xiàn)象。單分子磁鑷實(shí)驗(yàn)可以排除DNA分子間的相互作用直觀的表明在室溫條件下Mn~(~(2+))可以導(dǎo)致DNA凝聚。為了研究是否所有的實(shí)驗(yàn)體系均有這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們使用原子力顯微鏡觀察了在相同緩沖液條件下Mn~(~(2+))導(dǎo)致的l-DNA的形貌構(gòu)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)錳離子濃度為1mM時(shí),DNA的形貌為典型的線團(tuán)狀結(jié)構(gòu),當(dāng)錳離子的濃度增加為3mM時(shí),DNA的形貌為典型的凝聚狀,表明DNA發(fā)生了凝聚。曼寧理論指出二價(jià)金屬離子僅能中和DNA 88%的負(fù)電荷,而DNA凝聚現(xiàn)象需要中和掉90%以上電荷才可發(fā)生,這種現(xiàn)象是曼寧理論不能解釋的。這是因?yàn)槁鼘幚碚撌且詳U(kuò)散結(jié)合的為前提的理論。曼寧理論的擴(kuò)散結(jié)合指出結(jié)合的抗衡離子可以在給定的區(qū)域自由流動(dòng)。堿土金屬離子與DNA的結(jié)合是通過(guò)離子與DNA鏈磷酸之間的靜電吸引,這符合擴(kuò)散結(jié)合的特點(diǎn)。而已有的研究表明,Mn~(~(2+))更偏向于與DNA的G堿基上的N7原子結(jié)合甚至可以改變DNA的結(jié)構(gòu)。這表明,Mn~(~(2+))與DNA相互作用時(shí)局部有強(qiáng)烈的靜電模式,因此自由流動(dòng)的Mn~(~(2+))是有限的不符合擴(kuò)散結(jié)合的特點(diǎn),因此曼寧理論無(wú)法解釋目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了研究溫度對(duì)DNA凝聚的影響,我們使用單分子磁鑷方法研究了55°C條件下對(duì)DNA凝聚的影響,實(shí)驗(yàn)表明升高溫度對(duì)單分子DNA凝聚無(wú)明顯影響;同樣我們用原子力顯微鏡觀察了溫度對(duì)DNA形貌的影響,實(shí)驗(yàn)表明隨著溫度的升高有助于DNA的凝聚但并不是使DNA凝聚的必要條件。
[Abstract]:In this article, Using the single molecular magnetic tweezers (MMT) and atomic force microscope (AFM), we can directly see the phenomenon of DNA condensation induced by manganese ions. The experiment of single molecular magnetic tweezers can eliminate the interaction between DNA molecules and show that at room temperature the interaction between DNA molecules can be ruled out intuitively by the experiment of monolayer magnetic tweezers and atomic force microscope (AFM). In order to study whether all experimental systems have this kind of experimental phenomenon, The morphologic conformation of l-DNA induced by Mn~(~(2 in the same buffer solution was observed by atomic force microscope. The experimental results show that the morphology of l-DNA is a typical coiled structure when the concentration of mn ~ (2 +) is 1mM. When the concentration of manganese ion is increased to 3mM, the morphology of DNA is typical, which indicates that the condensation occurs. Manning theory indicates that bivalent metal ions can neutralize only 88% negative charges of DNA, while DNA condensation needs to neutralize more than 90% of the charge. This phenomenon can not be explained by Manning theory. This is because the Manning theory is based on diffusion binding theory. The diffusion combination of Manning theory indicates that the counterweight ions can flow freely in a given region. Metal ions bind to DNA through electrostatic attraction between ions and DNA chain phosphoric acid. This is in line with the characteristics of diffusion binding. However, some studies have shown that the N7 atom on the G base of DNA may even change the structure of DNA, which indicates that there is a strong local electrostatic mode in the interaction between MN and DNA. Therefore, the free-flowing Mn~(~(2) is a finite nonconforming to the characteristics of diffusion bonding. Therefore, Manning's theory cannot explain the present experimental results. In order to study the effect of temperature on DNA condensation, The effect of temperature on DNA condensation at 55 擄C was studied by using single molecular magnetic tweezers. The experimental results show that the increase of temperature has no obvious effect on the DNA condensation of single molecule, and the effect of temperature on the morphology of DNA is also observed by atomic force microscope (AFM). The experimental results show that with the increase of temperature, the condensation of DNA is helpful, but it is not a necessary condition for DNA to agglomerate.
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O629.74

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本文編號(hào)：1664337