粘土矿物/DNA界面反应特性及保护机理研究
发布时间：2023-03-28 23:22
环境中游离的胞外DNA可被粘土矿物固定，在环境中持久存在，在遇到合适宿主，再释放出来进行基因表达，这种DNA普通检测手段检测不到，因此被称为“隐性基因”。为了揭示DNA与粘土矿物界面反应的动力学机制和迁移、富集、水平基因转移规律，本课题选取蒙脱石和累托石为粘土矿物代表，与鲑鱼精DNA进行反应，研究粘土矿物对DNA的吸附、解吸特性。然后利用阳离子表面活性剂CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）对粘土矿物进行改性，制备了DNA-改性粘土复合体，对复合体进行XRD、FTIR等结构表征，并利用循环伏安法、紫外光谱法、圆二CD和凝胶电泳分析了复合体对DNA抵御重金属和酶的作用。最后分析了粘土对DNA的固定及保护机理。研究结果如下： 1．利用CTAB对蒙脱石和累托石进行有机改性，改性后粘土矿物与DNA反应制备了DNA-粘土复合体。XRD和FTIR结果显示，改性后CTAB插层进入粘土矿物层间，扩大了层间距，改变了电负性，使其亲有机性。改性粘土矿物与DNA反应后，DNA在CTAB的强静电引力作用下插层进入粘土矿物层间，进一步撑大了层间距。 2．研究吸附剂投加量、pH、DNA浓度、离子浓度等因素对DNA固定的...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 DNA 结构与性质
1.1.1 DNA 结构
1.1.2 DNA 理化性质
1.2 粘土矿物简介
1.2.1 粘土矿物结构
1.2.2 理化性质
1.2.3 粘土矿物改性
1.3 粘土矿物与 DNA 相互作用研究现状
1.3.1 粘土矿物对 DNA 的吸附与插层
1.3.2 DNA-粘土矿物复合物
1.4 DNA 的危害来源
1.4.1 重金属危害
1.4.2 酶与 DNA
1.5 选题的目的意义和技术路线
1.5.1 研究目的意义
1.5.2 研究路线
第二章 实验材料、设备及实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 粘土矿物材料
2.1.3 DNA 样品
2.2 试验的主要试剂及设备
2.3 实验分析方法
2.3.1 比表面积分析
2.3.2 X 射线衍射分析
2.3.3 傅立叶红外吸收光谱分析
2.3.4 扫描电镜
2.3.5 Zeta 电位
2.3.6 紫外分光光度法
2.3.7 电化学分析
2.3.8 圆二色 CD 光谱分析
2.3.9 凝胶电泳技术
2.4 数据分析模型
2.4.1 吸附等温模型
2.4.2 动力学模型
第三章 粘土矿物的改性与表征
3.1 制备方法
3.2 改性后粘土矿物表征
3.2.1 结构 XRD 分析
3.2.2 FTIR 分析
3.2.3 Zeta 电位分析
3.2.4 SEM
3.3 本章小结
第四章 改性前后粘土矿物对 DNA 的固定研究
4.1 引言
4.2 改性前后粘土矿物对 DNA 的吸附解吸实验方法
4.3 分析方法
4.4 粘土矿物对 DNA 的吸附结果与讨论
4.4.1 初始浓度对吸附过程的影响及吸附等温线分析
4.4.2 吸附剂用量对 DNA 吸附的影响
4.4.3 pH 对吸附的影响
4.4.4 时间对吸附过程的影响及吸附动力学分析
4.4.5 阳离子对 DNA 吸附的影响
4.4.6 阴离子浓度对 DNA 吸附的影响
4.4.7 DNA 插层后 XRD、FTIR
4.4.8 DNA 解吸性能研究
4.4.9 吸附机理
4.4.10 插层机理
4.5 本章小结
第五章 粘土矿物对 DNA 保护机理及特性研究
5.1 重金属及酶作用
5.1.1 重金属接触实验
5.1.2 酶处理实验
5.2 检测手段
5.2.1 紫外光谱
5.2.2 电化学
5.2.3 凝胶电泳
5.2.4 圆二色 CD
5.3 保护机理
5.4 本章小结
结论与展望
1 结论
2 论文创新点
3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件
本文编号：3773497
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 DNA 结构与性质
1.1.1 DNA 结构
1.1.2 DNA 理化性质
1.2 粘土矿物简介
1.2.1 粘土矿物结构
1.2.2 理化性质
1.2.3 粘土矿物改性
1.3 粘土矿物与 DNA 相互作用研究现状
1.3.1 粘土矿物对 DNA 的吸附与插层
1.3.2 DNA-粘土矿物复合物
1.4 DNA 的危害来源
1.4.1 重金属危害
1.4.2 酶与 DNA
1.5 选题的目的意义和技术路线
1.5.1 研究目的意义
1.5.2 研究路线
第二章 实验材料、设备及实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 粘土矿物材料
2.1.3 DNA 样品
2.2 试验的主要试剂及设备
2.3 实验分析方法
2.3.1 比表面积分析
2.3.2 X 射线衍射分析
2.3.3 傅立叶红外吸收光谱分析
2.3.4 扫描电镜
2.3.5 Zeta 电位
2.3.6 紫外分光光度法
2.3.7 电化学分析
2.3.8 圆二色 CD 光谱分析
2.3.9 凝胶电泳技术
2.4 数据分析模型
2.4.1 吸附等温模型
2.4.2 动力学模型
第三章 粘土矿物的改性与表征
3.1 制备方法
3.2 改性后粘土矿物表征
3.2.1 结构 XRD 分析
3.2.2 FTIR 分析
3.2.3 Zeta 电位分析
3.2.4 SEM
3.3 本章小结
第四章 改性前后粘土矿物对 DNA 的固定研究
4.1 引言
4.2 改性前后粘土矿物对 DNA 的吸附解吸实验方法
4.3 分析方法
4.4 粘土矿物对 DNA 的吸附结果与讨论
4.4.1 初始浓度对吸附过程的影响及吸附等温线分析
4.4.2 吸附剂用量对 DNA 吸附的影响
4.4.3 pH 对吸附的影响
4.4.4 时间对吸附过程的影响及吸附动力学分析
4.4.5 阳离子对 DNA 吸附的影响
4.4.6 阴离子浓度对 DNA 吸附的影响
4.4.7 DNA 插层后 XRD、FTIR
4.4.8 DNA 解吸性能研究
4.4.9 吸附机理
4.4.10 插层机理
4.5 本章小结
第五章 粘土矿物对 DNA 保护机理及特性研究
5.1 重金属及酶作用
5.1.1 重金属接触实验
5.1.2 酶处理实验
5.2 检测手段
5.2.1 紫外光谱
5.2.2 电化学
5.2.3 凝胶电泳
5.2.4 圆二色 CD
5.3 保护机理
5.4 本章小结
结论与展望
1 结论
2 论文创新点
3 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
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