DNA和RNA是生物體內重要的大分子。DNA是生命體遺傳信息的主要載體；RNA經由DNA轉錄產生，行使多種生物學功能。天然的DNA/RNA會發(fā)生化學修飾來調控其功能，這些調控機理的闡明將有助于研發(fā)新的實驗技術和治療手段。本文分別通過結構生物信息學方法研究硫修飾對DNA螺旋穩(wěn)定性的影響以及異核苷修飾對RNA干擾結構和功能的影響。DNA骨架硫修飾是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新的內源化學修飾，但其結構和功能并不清楚。本課題首先以分子力學方法對手性硫修飾二核苷及未修飾二核苷做構象搜索，并進一步用量化方法優(yōu)化；然后測量每個局部最優(yōu)結構的骨架結構，構建基于骨架結構的能量打分函數；最后收集NDB數據庫中DNA的骨架結構數據，利用能量打分函數評估手性硫修飾對DNA螺旋性的影響。結果表明，自然存在的R構型硫修飾會導致B構型DNA螺旋不穩(wěn)定。RNA干擾技術中常用各種化學修飾方法提高雙鏈siRNA在體內的穩(wěn)定性和藥物傳遞效率。本課題通過分子模擬的方法考察異核苷修飾對Ago蛋白和siRNA復合物結構的影響。結果表明，不同異核苷修飾會影響Ago蛋白中PAZ亞基的開合運動模式，從而影響siRNA切割產物的釋放，進而影響RN... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 DNA 的雙螺旋結構
    1.2 DNA 的化學修飾
    1.3 RNA 干擾
    1.4 DNA/RNA 的結構生物信息學研究
        1.4.1 結構生物信息學研究的原理
        1.4.2 DNA/RNA 的結構生物信息學分析
        1.4.3 結構生物信息學方法的不足
第二章 手性硫修飾對 DNA 螺旋性的影響
    2.1 DNA 硫修飾的發(fā)現(xiàn)
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 硫修飾模型的建立和構象集的制備
        2.2.2 測定硫代磷酸基團的 pKa
        2.2.3 能量打分函數的構建
        2.2.4 DNA 結構數據的收集與虛擬硫修飾
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 硫代磷酸基團的 pKa 滴定
        2.3.2 硫修飾二核苷的構象分析
        2.3.3 構建能量對于骨架二面角的打分函數
        2.3.4 采用打分函數評估 NDB 數據庫中的雙螺旋結構
        2.3.5 硫修飾 DNA 結構可能存在形式的猜想
    2.4 總結與展望
第三章 異核苷修飾對 RNA 干擾的影響
    3.1 異核苷的結構與特性
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 計算模型的選擇
        3.2.2 初始結構的構建
        3.2.3 Ago/siRNA 復合物的分子動力學模擬
        3.2.4 Ago/siRNA 復合物的軌跡分析
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 Ago/siRNA 體系的穩(wěn)定性
        3.3.2 Ago 蛋白的主成份分析
        3.3.3 RISC 與 ssRNA 的結合自由能分析
        3.3.4 實驗測定異核苷的 RNAi 活性
    3.4 總結與展望
第四章 全文總結
參考文獻
附錄1 模型6各優(yōu)勢構象的骨架二面角及其在分別在PBE1PBE、M06和MP2方法，6-31+G(2df)基組，CPCM 水溶劑模型下計算的能量(Hartree)和對應與全局最優(yōu)構象的相對能量(kcal/mol)
附錄2 模型7各優(yōu)勢構象的骨架二面角及其在分別在PBE1PBE、M06和MP2方法，6-31+G(2df)基組，CPCM 水溶劑模型下計算的能量(Hartree)和對應與全局最優(yōu)構象的相對能量(kcal/mol)
附錄3 模型8各優(yōu)勢構象的骨架二面角及其在分別在PBE1PBE、M06和MP2方法，6-31+G(2df)基組，CPCM 水溶劑模型下計算的能量(Hartree)和對應與全局最優(yōu)構象的相對能量(kcal/mol)
附錄4 構建能量-二面角回歸方程的 Matlab 程序
附錄5 Amber11 分子動力學模擬輸入文件
附錄6 ptraj 主成份分析輸入文件
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]幾種解離常數測定方法的比較與評價[J]. 董國勝.  安全、健康和環(huán)境. 2010(10)



本文編號：3568165