几种环境雌激素与DNA相互作用检测

发布时间：2017-08-03 23:10

  本文关键词：几种环境雌激素与DNA相互作用检测

  更多相关文章： 环境雌激素 小牛胸腺DNA 嵌插作用 光谱法 多元曲线分辨-交替最小二乘法

【摘要】：环境雌激素(EEs,Environmental Estrogens)是通过与雌激素受体相结合,来竞争受体结合位点,影响细胞信号传播途径等方式,发挥类似雌激素的效应,扰乱人和动物正常内分泌的外源性化学物质。而作为生物体遗传物质主要载体的DNA是许多小分子作用的主要靶标,小分子的参与可能会对DNA分子造成损伤,并危害到生物体的生长发育。因此,研究环境雌激素与生物大分子DNA的相互作用,为深入认识环境雌激素与DNA的作用机制及环境雌激素的危害提供理论依据。本文联合应用多种光谱学方法并结合化学计量学和分子模拟等技术,在模拟人体生理酸度(pH 7.4)条件下,测定了三种环境雌激素(己烯雌酚、双酚A、双酚AF)与小牛胸腺DNA的相互作用。主要内容如下:1.简要介绍DNA的生理特性和环境雌激素的主要危害,简要概述了生物分子与小分子物质相互作用的基本理论与检测方法。2.在人体生理酸度条件(pH 7.4)下,以吖啶橙(AO)作为荧光探针,采取荧光光谱法、圆二色谱法(CD)和红外光谱(FT IR)以及粘度测量手段,测定了环境雌激素己烯雌酚(DES)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。结果表明,DES能在A,T碱基富集区以嵌插方式与ct DNA结合,置换出之前嵌到其中的AO,结合常数最大可达到104数量级,且由二者热力学中焓变熵变均小于零的数值可推测氢键和范德华力是反应中的主要驱动力,同时DES的存在还使ctDNA的相对粘度值上升,并导致DNA的B构象向A构象转变。3.在pH=7.4的Tris HCl缓冲溶液中,通过构建化学计量学多元曲线分辨 交替最小二乘法(MCR ALS)结合光谱测量、分子模拟及DNA熔点、粘度研究的方法体系,测定了环境雌激素双酚A(BPA)与ctDNA的结合性质。发现BPA能嵌入到ctDNA螺旋结构中,使ctDNA熔点和粘度都有一定程度的增加。测得反应的结合常数为103数量级大小,FT IR和CD分析表明,BPA主要作用于ctDNA的A、T碱基对,并导致ctDNA的B型构象向A型构象转变。分子模拟直观地展现了BPA嵌入到ctDNA双链中的空间结合模式。应用MCR ALS分析BPA与ctDNA反应的紫外吸收光谱,得到了反应体系中各组分(BPA、ctDNA、ctDNA BPA复合物)的浓度变化,根据浓度变化曲线可定量测定BPA ctDNA相互作用进程。同时还发现随着β 环糊精(β CD)的加入,BPA的荧光强度明显增强,β CD的存在为BPA提供了一个疏水环境,并未明显影响BPA与ctDNA的结合作用。4.MCR ALS方法解析了双酚AF(BPAF)与ct DNA的反应的复杂紫外光谱数据矩阵,得到了反应组分的光谱曲线及浓度变化趋势,根据组分浓度的关系,可实现对BPAF与ctDNA相互作用过程的监测。荧光猝灭实验表明,ctDNA对BPAF的荧光猝灭属于静态猝灭机制,结合作用主要由疏水作用力和氢键驱动。BPAF主要通过嵌插模式与ct DNA结合,该结论得到了KI荧光猝灭效应、DNA单双链实验、粘度测量和离子强度实验结果的证实。FT IR和CD光谱研究显示,BPAF主要结合在ctDNA的G、C碱基富集区,并使ctDNA的B型构象变得疏松。分子模拟结果确证并刻画了BPAF ctDNA的立体结合模式。
【关键词】：环境雌激素 小牛胸腺DNA 嵌插作用 光谱法 多元曲线分辨-交替最小二乘法
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R114
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 缩写符号与代号11-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 引言12
• 1.2 环境雌激素概述12-13
• 1.3 DNA的结构特点及生物学特征13-14
• 1.4 DNA与小分子的作用方式14-15
• 1.4.1 共价结合14
• 1.4.2 非共价结合14-15
• 1.4.3 剪切作用15
• 1.5 DNA与小分子作用主要研究方法15-19
• 1.5.1 光谱法15-17
• 1.5.2 粘度法17
• 1.5.3 原子力显微镜技术17-18
• 1.5.4 分子模拟技术18
• 1.5.5 化学计量学方法18-19
• 1.5.6 琼脂糖凝胶电泳技术19
• 1.6 选题意义与研究内容19-21
• 1.6.1 选题意义19-20
• 1.6.2 研究内容20-21
• 第2章 光谱技术测定环境雌激素己烯雌酚与小牛胸腺DNA相互作用21-29
• 2.1 引言21-22
• 2.2 实验部分22-23
• 2.2.1 实验仪器与试剂22
• 2.2.2 实验方法22-23
• 2.3 结果与讨论23-27
• 2.3.1 己烯雌酚对ctDNA紫外光谱的影响23-24
• 2.3.2 己烯雌酚与AO的竞争实验及热力学分析24-25
• 2.3.3 粘度实验25-26
• 2.3.4 圆二色谱研究26-27
• 2.3.5 红外光谱分析27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 双酚A与ctDNA的结合性质及β 环糊精的影响分析29-44
• 3.1 引言29-30
• 3.2 实验部分30-32
• 3.2.1 仪器与试剂30-31
• 3.2.2 实验方法31-32
• 3.3 结果与讨论32-42
• 3.3.1 BPA与ctDNA相互作用的紫外光谱研究32-33
• 3.3.2 MCR ALS解析扩展的光谱矩阵33-34
• 3.3.3 荧光猝灭实验及热力学分析34-36
• 3.3.4 BPA与AO的荧光竞争实验36
• 3.3.5 熔点实验36-37
• 3.3.6 NaCl实验37
• 3.3.7 粘度测量37
• 3.3.8 圆二色谱实验37-38
• 3.3.9 BPA在ctDNA上的结合位点测定38-39
• 3.3.10 分子模拟39
• 3.3.11 β 环糊精对BPA与ctDNA作用的影响39-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 MCR?ALS结合光谱法检测双酚AF与ctDNA的作用模式44-54
• 4.1 引言44
• 4.2 实验部分44-46
• 4.2.1 仪器与试剂44-45
• 4.2.2 实验方法45-46
• 4.3 结果与讨论46-53
• 4.3.1 BPAF与ctDNA的紫外光谱研究及数据解析46-48
• 4.3.2 BPAF荧光猝灭实验48-49
• 4.3.3 单双链猝灭实验49-50
• 4.3.4 KI荧光猝灭实验50
• 4.3.5 盐效应50
• 4.3.6 粘度测定50-51
• 4.3.7 CD色谱51-52
• 4.3.8 FT?IR光谱52-53
• 4.3.9 分子模拟实验53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 结论与展望54-56
• 5.1 结论54-55
• 5.2 展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-65
• 攻读硕士期间的研究成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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1 周振;铂类药物与DNA体外相互作用的原子力显微镜研究[D];东北林业大学;2012年

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本文编号：616730