人類DNA分子通過高度組裝以染色質(zhì)形式存在于細(xì)胞核內(nèi),染色質(zhì)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與核內(nèi)多種生物過程相互影響。作為生命體的重要遺傳物質(zhì),DNA雙鏈斷裂損傷(DSBs)嚴(yán)重威脅基因組穩(wěn)定性,無效修復(fù)會(huì)導(dǎo)致基因突變和癌癥發(fā)生。在高輻射環(huán)境、放射診斷治療以及載人航天活動(dòng)中,人體健康常常受到電離輻射的威脅。電離輻射引起的DNA損傷響應(yīng)和修復(fù)過程修飾或招募多種染色質(zhì)重塑因子和修復(fù)蛋白在損傷位點(diǎn)聚集形成修復(fù)聚點(diǎn)。修復(fù)因子如何在損傷產(chǎn)生后快速募集?緊密折疊的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)是否阻礙修復(fù)因子向損傷位點(diǎn)移動(dòng)?染色質(zhì)和修復(fù)因子在修復(fù)中起到怎樣的作用?本論文從DSBs修復(fù)聚點(diǎn)的修復(fù)動(dòng)力學(xué)以及染色質(zhì)的精細(xì)組織結(jié)構(gòu)開展研究,有助于深入理解電離輻射誘導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)及染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)理,為腫瘤放射治療和空間輻射防護(hù)提供科學(xué)指導(dǎo)。首先基于免疫熒光高分辨顯微成像和三維圖像分析開展了He La細(xì)胞受X-射線輻照后的γ-H2AX和53BP1蛋白動(dòng)態(tài)研究。實(shí)驗(yàn)表明,不同輻照劑量下,γ-H2AX和53BP1聚點(diǎn)數(shù)量、熒光強(qiáng)度和體積等指標(biāo)展示的DSBs修復(fù)動(dòng)態(tài)不同。0.2 Gy輻照后γ-H2AX和53BP1聚點(diǎn)數(shù)量15分鐘同時(shí)達(dá)到最大;1G...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電離輻射誘導(dǎo)的生物損傷
        1.2.1 輻射的分類
        1.2.2 DNA損傷的物理化學(xué)機(jī)理
    1.3 染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)組織
        1.3.1 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的經(jīng)典模型以及挑戰(zhàn)
        1.3.2 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性和組蛋白修飾的作用
    1.4 DNA損傷響應(yīng)機(jī)制
        1.4.1 DNA損傷誘導(dǎo)的染色質(zhì)動(dòng)態(tài)性
        1.4.2 修復(fù)相關(guān)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)控因子
        1.4.3 H2AX磷酸化
    1.5 本論文的研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
    2.1 細(xì)胞系和培養(yǎng)條件
    2.2 輻照條件
    2.3 細(xì)胞免疫組化標(biāo)記
        2.3.1 激光共聚焦顯微鏡細(xì)胞樣品制備
        2.3.2 超分辨率顯微鏡細(xì)胞樣品制備
    2.4 DNA-Ed U-Alexa Fluor647 染色
    2.5 EdU處理24小時(shí)細(xì)胞周期檢測(cè)
    2.6 G1期,S期和M期樣品制備
    2.7 激光共聚焦圖像采集和分析
        2.7.1 圖像采集
        2.7.2 圖像分析
    2.8 超分辨率顯微鏡圖像采集和分析
        2.8.1 圖像采集
        2.8.2 圖像分析
第三章 STORM超分辨熒光顯微鏡成像技術(shù)和數(shù)據(jù)處理
    3.1 光學(xué)超分辨成像技術(shù)簡介
    3.2 STORM成像技術(shù)對(duì)于熒光探針的要求
    3.3 STORM成像的漂移矯正方法
    3.4 STORM雙染的染料性能表征
    3.5 適用于STORM成像的染色質(zhì)標(biāo)記方法
    3.6 STORM雙色成像的相關(guān)性分析方法
    3.7 本章小結(jié)
第四章 電離輻射誘導(dǎo)的損傷修復(fù)時(shí)間動(dòng)態(tài)研究
    4.1 X-射線輻照誘導(dǎo)產(chǎn)生異質(zhì)性分布的DSBs損傷
    4.2 軟件統(tǒng)計(jì)完整細(xì)胞核的蛋白聚點(diǎn)數(shù)量
    4.3 DNA修復(fù)聚點(diǎn)優(yōu)先出現(xiàn)在低DNA密度區(qū)
    4.4 X-射線輻照誘導(dǎo)的DSBs損傷無法完全修復(fù)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 損傷修復(fù)中染色質(zhì)和蛋白結(jié)構(gòu)的超分辨解析
    5.1 G1,S,M期染色質(zhì)結(jié)構(gòu)特征
    5.2 電離輻射誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞染色質(zhì)發(fā)生泛核性去致密化
    5.3 DNA損傷響應(yīng)和修復(fù)沿著染色質(zhì)纖維發(fā)生
    5.4 組蛋白和堿基標(biāo)記均獲得很好的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)
    5.5 輻照細(xì)胞中大量存在的結(jié)構(gòu)可能是染色質(zhì)30nm纖維
    5.6 DSBs位點(diǎn)染色質(zhì)去致密化的時(shí)間進(jìn)程
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 主要問題與不足
    6.4 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3795937