本文選題：拉曼光譜　切入點：人體端粒序列　出處：《吉林大學》2012年碩士論文

【摘要】：人體端粒末端序列的G quadruplexe結構在端粒末端的形成、解聚以及不同結構之間的轉變與調控腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程之間存在密切關系，對于早期檢測及診斷癌癥有著重要的意義。目前，研究G quadruplexe結構在不同金屬離子環(huán)境下的形成和解聚過程的技術手段一般為圓二色譜、NMR和X射線晶體衍射上，它們對于端粒末端核酸序列G quadruplexe結構的形成、解聚以及不同結構之間轉變的檢測和研究都存在一定的局限性。本論文通過理論計算和文獻檢索的方法建立核酸堿基的普通拉曼光譜和表面增強拉曼光譜的數(shù)據(jù)庫，對核酸堿基的表面增強拉曼光譜進行指征，為利用表面增強拉曼光譜研究核酸序列結構建立理論基礎，然后利用表面增強共振拉曼散射光譜對幾種常見人體端粒序列形成的G quadruplexe結構進行研究，尋找這些序列形成的G quadruplexe結構的譜圖特征，進而為通過表面增強共振拉曼光譜（SERRS）技術研究人體端粒序列G quadruplexe結構的形成、解聚以及不同結構之間的轉變，闡釋G quadruplexe結構的動態(tài)變化和腫瘤癌細胞的擴增情況之間的相互關系，最終實現(xiàn)通過檢測G quadruplexe結構的不同結構對惡性腫瘤的檢測和診斷奠定基礎。 首先我們通過DFT(泛密度函)理論計算的方法對核酸堿基分子化學鍵振動頻率進行了計算，并且通過計算獲得的結果對核酸堿基的拉曼光譜譜峰進行了表征。通過比較實驗拉曼光譜的譜峰位置與理論拉曼光譜譜峰位置的吻合情況，我們發(fā)現(xiàn)使用B3LYP/6-311~+~+G(d,p)為參數(shù)對堿基的振動進行量化計算相對于以往研究人員使用的B3LYP/6-31~+~+G(d,p)和B3LYP/6-311G(d,p)等參數(shù)進行的計算更為準確，獲得的理論拉曼圖譜與實際的堿基拉曼圖譜具有更高的一致性，，預測的拉曼譜峰的振動頻率與實際振動頻率的誤差很小，低于3%。然后結合之前核酸堿基固體樣品拉曼光譜的結果以及文獻檢索的結果，對通過銀膠獲得的核酸堿基的表面增強拉曼光譜進行了表征，為下一步利用表面增強拉曼光譜技術研究G-quadruplexe結構建立數(shù)據(jù)平臺。 最后結合圓二色譜技術手段，利用表面增強拉曼光譜技術對人體端粒末端序列在Na~+和K~+存在的條件下形成的G-quadruplexe結構進行了研究。圓二結果顯示，在Na~+和K~+存在的條件下，幾個不同的人體端粒序列均可以形成反平行G-quadruplexe結構，而且在Na~+存在的條件下，相對于K~+存在的條件下序列中反平行G-quadruplex結構較少。表面增強拉曼光譜的結果顯示，在Na~+存在條件下，在1325cm~(-1)和1353cm~(-1)等處含有較強的信號峰，它們都指征端粒序列中鳥嘌呤堿基的dG C2’-endo/syn振動；而在K~+存在條件下，在1384cm~(-1)處含有較強的信號峰，它指征的是端粒序列中鳥嘌呤堿基的dG (N2)C2’-endo/anti振動，因為堿基的順式結構和反式結構直接關系到G-quadruplexe骨架結構的變化，反式結構的堿基多意味著G-quadruplexe骨架結構更趨于反平行結構，所以我們可以通過表面拉曼光譜得到與圓二色譜一致的結果，K~+存在的條件下序列中形成了更多的反平行結構，所以完全可以根據(jù)這幾個拉曼信號的強度變化來判斷端粒序列結構的變化，因為表面增強拉曼光譜具有比圓二色譜更高的靈敏度，所以表面增強共振拉曼光譜（SERRS）技術研究人體端粒序列G quadruplexe結構的形成、解聚以及不同結構之間的轉變具有很高的應用價值。
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本文編號：1713688