分子生物光子学的进展

随着分子生物学和标记技术的进步,光学成像和分析有了很快的发展,无论是从理论上还是应用上都有所突破,展现了良好的前景。本文综述了近年来在分子生物探测中光子学的情况,简介了几种突破光学衍射极限的探测方法,着重阐明了与生化技术密切相关的荧光共振能量转移和荧光相关光谱显微术及其在分子生物学中的应用。     

同步辐射软X射线对枯草杆菌的诱变效应

采用同步辐射软X射线对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)1831菌株进行辐照处理,研究了不同剂量下3．1nm的软X射线对其芽孢的失活和诱变作用。结果表明：同步辐射软X射线对枯草杆菌芽孢的剂量存活曲线表现为典型的“肩型”,对芽孢的失活作用属于“单靶多击”方式,失活击中数等于3。根据脱脂牛奶平板上蛋白酶活力大小的测量统计,以变异系数作为诱变效应指标,软X射线对芽孢具有一定的诱变作用。     

大肠杆菌细胞的软X射线显微成像研究

软X射线显微术是研究含水甚至活性生物样品的有力工具。相对于光学显微镜 ,它具有更高的成象分辨率 ;相对于电子显微镜 ,它的样品制备简单—无须对样品进行脱水、染色和超薄切片等。报道的是利用合肥同步辐射X射线源和接触显微成象技术 ,对自然状态下含水的完整XL1 blueMRF′细菌细胞进行显微成象研究。从获得的显微图象中可以看出一些新的现象。含有DNA、蛋白质的拟核以及中体对波长 2 .4nmX射线具有较弱的吸收能力 ;不少细菌细胞的两端对 2 .4nm波长的X射线的吸收也具有很大的差异。这些有趣现象产生的根本原因和生物学意义有待进一步研究。     

生物单分子光学探测方法的进展

活细胞中单分子的实时显视是单分子生物学的关键技术,本文针对单分子显视的光学方法做了评述。分别描述了共焦荧光显微术、荧光全内反射显微术以及荧光共振能量转移探测的技术细节,分析了这些技术对于单分子探测所具备的优势和不足。并对单分子方法的未来发展给出预测。指出包括原于力在内的各种探测手段的联合使用和创新荧光染料技术是进一步提高分辨率的突破口。而随着高灵敏和低噪音探测器的发展,各种新方法的出现也有可能突破目前荧光染料尺度给予的分辨极限。     

偏振光激发的单分子荧光纵向成像研究

本文从单分子的水平上,详细分析并模拟了不同偏振光下的单个荧光分子的成像,指出荧光成像强度的差别是由分子的纵向位置及跃迁偶极矩的取向共同决定的。给出了确定荧光分子偶极矩取向的方法,并在此基础上给出了重构分子间纵向间隔的公式。