本文關(guān)鍵詞：嵌入作用的本質(zhì)與探測DNA中的錯配　出處：《清華大學(xué)》2011年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：嵌入結(jié)合模式是客體分子與雙鏈DNA（dsDNA）結(jié)合的重要方式，但從單分子水平對嵌入作用及其影響因素進行實驗研究仍是一個挑戰(zhàn)。本論文中，利用基于原子力顯微鏡（AFM）的單分子力譜技術(shù)，結(jié)合AFM針尖表面修飾技術(shù)，從單分子水平實現(xiàn)了對小分子芘與dsDNA間嵌入作用的直接測定，加深了對嵌入作用本質(zhì)的認(rèn)識；同時以斷裂力值為信號，，從分子水平發(fā)展了基于嵌入作用差異的錯配dsDNA的探測新方法。 利用單分子力譜方法，從單分子層次對比研究了平面型分子芘與完全匹配dsDNA間、芘與含錯配堿基對dsDNA間的嵌入作用。修飾芘分子，使其經(jīng)過一段較長的柔性聚乙二醇（PEG）鏈共價連接到AFM的針尖上；同時將包含有25個堿基對的dsDNA通過硫-金鍵固定在金基底表面，實現(xiàn)對芘與dsDNA間嵌入作用解離力的直接測定。結(jié)合力曲線的形貌、合理的斷裂長度分布、高分子單鏈拉伸模型的擬合以及空白對照實驗等判據(jù)，我們確認(rèn)了單分子水平的芘與dsDNA嵌入作用的解離。研究表明，在力加載速率為5.0nN/s時，芘與dsDNA間嵌入作用解離力值約為54pN；而與含錯配dsDNA間嵌入作用的解離所需的力值在37pN左右，且與錯配堿基對的類型和錯配堿基對的數(shù)量無關(guān)。同時，動態(tài)力學(xué)譜表明，芘從完全匹配dsDNA中或含錯配堿基對dsDNA中解離的過程都包含有兩個能壘�；诖�，以芘作為探針分子，利用單分子力譜，我們提出了一種從單分子水平探測dsDNA分子中錯配位點的新方法，即使對單錯配dsDNA也能顯示出與全匹配dsDNA具有明顯差異的斷裂力值。 基于單個芘分子與全匹配dsDNA以及單錯配dsDNA間嵌入作用的差別，我們以芘作為探針，通過增加可探測嵌入結(jié)合的數(shù)量將這種差異放大，對全匹配dsDNA以及單錯配dsDNA在金表面不同修飾區(qū)域進行了區(qū)分檢測。研究表明，將針尖修飾上芘，利用AFM力圖方法，不論是微接觸印刷方法修飾的單類型dsDNA的條帶化金表面，還是結(jié)合微接觸印刷技術(shù)和化學(xué)吸附組裝技術(shù)得到的兩類dsDNA相間修飾的圖案化金表面，都能檢測到條帶清晰的作用力圖。這種以斷裂力值作為信號，對不同類型dsDNA在金表面上的不同修飾區(qū)域區(qū)分檢測的新方法，可以成為DNA芯片技術(shù)中一種新的檢測手段。
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【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R346

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張文科,王馳,張希;單分子力譜[J];科學(xué)通報;2003年11期

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1 劉傳軍;大分子與小分子間相互作用的單分子力譜研究[D];吉林大學(xué);2007年

本文編號：1355337