本文關(guān)鍵詞：DNA沉淀及結(jié)合抗生物素蛋白的單分子研究

  更多相關(guān)文章： DNA凝聚 乙醇沉淀 avidin 磁鑷 原子力顯微鏡

【摘要】：作為生命遺傳物質(zhì),DNA一直是生物物理方面研究的主要對(duì)象。DNA的凝聚及沉淀對(duì)于生命現(xiàn)象的維持與傳遞、基因藥物的合成、基因治療的實(shí)施都具有著非常重要的意義。本文將通過(guò)紫外-可見(jiàn)光光譜儀(UV-vis spectrophotometer,UV-vis)、原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)、動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)(Dynamic Light Scattering,DLS)、單分子磁鑷技術(shù)(Magnetic Tweezers,MT)對(duì)DNA沉淀和抗生物素蛋白導(dǎo)致DNA凝聚進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:第一,利用UV-vis定量分析不同價(jià)態(tài)金屬陽(yáng)離子存在下不同濃度乙醇對(duì)DNA沉淀的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在沒(méi)有乙醇存在時(shí),單價(jià)離子不能夠引起DNA的凝聚及沉淀;二價(jià)離子能夠引起DNA沉淀。當(dāng)在溶液中加入乙醇后,單價(jià)和二價(jià)離子都能顯著促進(jìn)DNA的沉淀,但對(duì)三價(jià)離子則不明顯。根據(jù)沉淀曲線,我們定量計(jì)算了DNA磷酸基團(tuán)與陽(yáng)離子間的結(jié)合能。單價(jià)陽(yáng)離子Na~+與DNA的結(jié)合能是-5.52 KJ·Mol~(-1)(-2.63 kBT,253K),K~+與DNA的結(jié)合能是~(-4).77KJ·Mol~(-1)(-2.27 kBT)。相同溶劑環(huán)境下,Ca~(2+)與DNA的結(jié)合能是-8.25KJ·Mol~(-1)(-3.93 kBT),Mg~(2+)與DNA的結(jié)合能是-8.67 KJ·Mol~(-1)(~(-4).13kBT)。此外,我們通過(guò)改變?nèi)芤旱慕殡姵?shù)(添加兩性離子如甘氨酸、6-氨基己酸)和溫度來(lái)調(diào)節(jié)DNA沉淀。與乙醇促進(jìn)DNA沉淀相比,兩性離子對(duì)DNA沉淀起著相反的作用,而低溫則能夠促進(jìn)DNA的沉淀。最后,通過(guò)AFM表征DNA乙醇沉淀的調(diào)節(jié)過(guò)程。第二,抗生物素蛋白(avidin)在生物單分子實(shí)驗(yàn)中被廣泛用于DNA與修飾表面的連接,同時(shí)avidin也可作為一種DNA載體用于基因治療中。動(dòng)態(tài)光散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)伴隨著avidin的濃度的升高(0至10 ng·μL~(-1))DNA的粒徑大小自170nm左右減小到125nm左右;而其電泳遷移率由-2.76(10~(-4)cm~2·V~(-1)·s~(-1))變化到-0.1(10~(-4)cm~2·V~(-1)·s~(-1))。通過(guò)單分子磁鑷技術(shù),發(fā)現(xiàn)avidin與其他多價(jià)離子相比,長(zhǎng)度的變化曲線幾乎呈線性變化,偶爾存在少而小的階躍,這種變化趨勢(shì)與組蛋白的變化曲線更相似。因此,可以推測(cè),avidin導(dǎo)致DNA凝聚是由avidin與DNA的靜電吸引和avidin自身聚集兩種相互作用所引起。原子力顯微鏡對(duì)avidin-DNA復(fù)合體形貌的測(cè)量也支持這一結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：DNA凝聚 乙醇沉淀 avidin 磁鑷 原子力顯微鏡
【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
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1 研究背景及意義11-12
• 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 DNA沉淀及凝聚的相關(guān)理論15-21
• 1 乙醇導(dǎo)致DNA沉淀原理15-17
• 2 溶液中DNA的曼寧凝聚17-18
• 3 二元溶液體系理論18
• 4 泊松-玻爾茲曼方程及德拜-休克爾方程18-19
• 5 本章小結(jié)19-21
• 第三章 DNA沉淀的定量分析21-31
• 1 紫外-可見(jiàn)光光譜儀（紫外分光光度計(jì)）簡(jiǎn)介21-22
• 2 原子力顯微鏡簡(jiǎn)介22-23
• 3 材料及實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 3.1 材料23
• 3.2 DNA沉淀23-24
• 4 結(jié)果及討論24-29
• 4.1 DNA濃度測(cè)量24-27
• 4.2 乙醇和兩性離子調(diào)節(jié)DNA的形態(tài)改變27-29
• 5 本章小結(jié)29-31
• 第四章 抗生物素蛋白與DNA的相互作用研究31-41
• 1 動(dòng)態(tài)光散射儀器工作原理31-32
• 1.1 粒子的流體力學(xué)半徑31-32
• 1.2 Zeta電位與電泳遷移率32
• 2 單分子磁鑷裝置及原理32-34
• 3 實(shí)驗(yàn)材料及方案34-36
• 3.1 材料34-35
• 3.2 動(dòng)態(tài)光散射實(shí)驗(yàn)過(guò)程35
• 3.3 單分子磁鑷35
• 3.4 原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)樣品制備35-36
• 4 數(shù)據(jù)分析及討論36-40
• 4.1 DNA流體力學(xué)半徑及電泳遷移率測(cè)量36-37
• 4.2 DNA凝聚力和長(zhǎng)度測(cè)量37-39
• 4.3 avidin影響DNA構(gòu)象變化研究39-40
• 5 本章小結(jié)40-41
• 第五章 總結(jié)與展望41-43
• 1 總結(jié)41
• 2 展望41-43
• 參考文獻(xiàn)43-49
• 致謝49-51
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文51

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