大肠杆菌topA-菌株中质粒pBR322的超凝集结构

超凝集DNA是质粒DNA的一种特殊拓扑结构形式,最初在大肠杆菌SD108(topA gyrB225)细胞中被发现.现在大肠杆菌DM800(topA-gyrB225)细胞中也发现了这种结构,这说明超凝集DNA的形成与细胞内旋转酶活性降低有直接关系,而与拓扑异构酶Ⅰ的存在与否无关.体外实验的结果显示,具有很强的正超螺旋松弛活性的拓扑异构酶Ⅳ可以将超凝集DNA完全松弛,这也证明质粒DNA的超凝集结构与超螺旋结构在细胞内是可以互变的.使用原子力显微镜对分离到的pBR322DNA超凝集结构进行分析,并与普通超螺旋进行比较,结果表明,超凝集DNA分子的结构发生了巨大的变化,其分子长度比正常超螺旋分子缩短了约30%,宽度和高度则增加了60%,结构更接近于A型DNA.另外,原子力显微镜研究结果表明,氯喹的嵌入并非改变了超凝集DNA的超螺旋状态,而是使其打结并最终压缩成一团.     

Thr11磷酸化组蛋白H3在MCF-7细胞有丝分裂中的动态分布

组蛋白H3在氨基末端Ser10、Ser28、Thr11和Thr3等氨基酸残基的磷酸化修饰是一类在时间上和空间上与细胞有丝分裂相关的翻译后修饰事件。为了研究Thr11位点磷酸化作用的功能,利用SDS-PAGE、Western Blot、间接免疫荧光标记技术和激光共聚焦显微技术检测分析了人乳腺癌细胞(MCF-7)中Thr11磷酸化组蛋白H3在有丝分裂过程中的动态分布,以研究其在有丝分裂过程中的功能。结果显示:在MCF-7细胞中,组蛋白H3 Thr11的磷酸化发生在早前期细胞染色体的着丝粒处,成点状分布,继而在早中期达到最高水平,并以点状集中在赤道板上,在有丝分裂后期开始脱磷酸化,并于末期完成脱磷酸化。事实表明,H3 Thr11的磷酸化与细胞有丝分裂过程存在着时间和空间上的相关性。Thr11磷酸化H3只存在于着丝粒表明它可能参与有丝分裂期间功能性动原体的组成。这与Ser10磷酸化H3的分布及可能的功能截然相反。     

质粒pUC18 DNA的螺线管型超螺旋结构

理论上,游离的超螺旋DNA可以采取两种结构形式：互缠式超螺旋和螺线管型超螺旋。前者早已被透射电子显微镜和原子力显微术的研究所证实,而后者却仍然缺乏足够的证据。使用温和的清亮裂解液法,从DNA拓扑酶野生型大肠杆菌HB101细胞抽提质粒pUC18 DNA。经CsCl-EB平衡密度梯度超离心分离获得超螺旋pUC18 DNA和松弛型pUC18 DNA(DNA Ⅱ）。纯化DNA分别用疏水必不容放亲水性溶剂系统的细胞色素单分子层展开技术制备电子显微镜标本。观察结果显示：在疏水性的甲酰胺－水展开系统中,DNA采取通常的互缠式结构;在含有1.5mmol/L醋酸铵的水介质中制备的超螺旋DNA标本,DNA采取线圈型结构,测得pUC18 DNA（单体）分子这种结构的外直径约为43.8nm,内直径约为2nm。在相同亲水介质中松弛型pUC18 DNA采取典型的螺线管型结构,其单体平均外直径约为53.1nm,内直径约为17.2nm。表明：在疏水介质中超螺旋DNA趋向于采取互缠式结构,而在亲水介质中DNA则要取螺线管型结构。DNA链之间可能存在非共价相互作用以维持这种结构。螺线管型结构可能是水溶液中的超螺旋DNA分子普遍的存在形式。     

超螺旋DNA的碱变构研究

对超螺旋ＤＮＡ（ＤＮＡＩ）的碱处理产物进行了琼脂糖凝胶电泳,氯化铯－溴化惭锭密度梯度超离心分析,紫外吸收光谱分析和电镜观察,实验结果表明超螺旋ＤＮＡ在碱性环境中的结构改变发生在很窄的ＰＨ范围内（ＰＨ１２．８８－１３．００）。超过ＰＨ临界点的ＣｓＣｌ－ＥＢ密度梯度超离心听高密度区形成稳定的区带。用透射电镜的观察表明碱变构的超螺旋ｐＢＲ３２２ＤＮＡ具有高电子密度并呈中空颗粒状,以上事实表明,ＤＮＡ在高     

超螺旋DNA的碱变构研究

对超螺旋ＤＮＡ（ＤＮＡⅠ）的碱处理产物进行了琼脂糖凝胶电泳,氯化铯－溴化乙锭密度梯度超离心分析,紫外吸收光谱分析和电镜观察。实验结果表明超螺旋ＤＮＡ在碱性环境中的结构改变发生在很窄的ｐＨ范围内（ｐＨ１２．８８─１３．００）．超过ｐＨ临界点的超螺旋ＤＮＡ碱变构产物紫外吸收高于同浓度天然ＤＮＡ紫外吸收的２９％。变构产物在ＣｓＣｌ－ＥＢ密度梯度超离心中的高密度区形成稳定的区带．用透射电镜的观察表明碱变构的超螺旋ｐＢＲ３２２ＤＮＡ具有高电子密度并呈中空颗粒状,以上事实表明,ＤＮＡ在高ｐＨ下可产生一种结构有序的相对稳定的产物．这些结果意味着在碱处理过程中,超螺旋ＤＮＡ在构象上发生了改变,使其分子由扭曲线形变成球形颗粒状。根据实验事实本文对超螺旋ＤＮＡ的碱变构产物（ＤＮＡⅣ）提出一个新的结构模型──压缩模型。这个模型能更合理地解释一些实验现象。     

利用免疫荧光标记研究磷酸化组蛋白H3在乳腺癌细胞中的分布

在时间上与细胞周期相关并且在功能上又与染色质凝集偶联的一类组蛋白翻译后修饰就是组蛋白H3磷酸化。运用一个针对H3 Ser10磷酸化的特异性抗体 ,通过SDS PAGE、免疫印迹和免疫荧光标记检测了磷酸化H3在MCF 7细胞周期中的分布。共聚焦显微结果显示 :H3磷酸化在早前期细胞核膜附近以斑点状起始 ,之后扩展到整个凝集的染色质上 ,然后在早中期达到最高水平。H3去磷酸化开始于有丝分裂后期 ,很快在末期完成 ,而此时末期细胞凝集的染色质并未完全解凝集。H3磷酸化与染色质初期凝集之间存在着精确的时间和空间上的相关性。另外 ,对H3磷酸化可能的作用进行了讨论。     

Variety of molecular conformation of plasmid pUC18 DNA and solenoidally supercoiled DNA

The plasmid pUC18 DNA isolated from Escherichia coli HB101 were analyzed by two-dimensional agarose gel electrophoresis and hybridization. The results show that the DNA sample can be separated into six groups of different structural components. The plectonemically and solenoidally supercoiled pUC18 DNA coexist in it. These two different conformations of supercoiled DNA are interchangeable with the circumstances (ionic strength and type, etc.). The amount of solenoidally supercoiled pUC18 DNA in the samples can be changed by treatment of DNA topoisome rases. Under an electron microscope, the solenoidal supercoiling DNA has a round shape with an average diameter of 45 nm. The facts suggest that solenoidaUy supercoiled DNA be a structural entity independent of histones. The polymorphism of DNA structure may be important to packing of DNA in vivo.     

质粒pUC18 DNA分子构象的多样性与线圈型超螺旋DNA

从大肠杆菌HB101细胞制备的质粒pUC18 DNA可被双向琼脂糖凝胶电泳分离成6组电泳行为不同的结构成分.超螺旋pUC18 DNA的两种结构形式:互缠型超螺旋与线圈型超螺旋构象同时存在于这种DNA样品中.在离子强度等环境条件改变时这两种DNA构象可以发生互变.DNA拓扑异构酶能改变线圈型DNA在样品中的含量.线圈型pUC18 DNA的电子显微镜表观为面包圈形,直径约45nm.实验事实表明线圈型超螺旋DNA是不依赖组蛋白而独立存在的一种结构实体.     

DNA修复的分子机制

ＤＮＡ是遗传信息的载体,需要有极高的保真度,这不仅有赖于完善的复制体系,而且还需要有能纠正已存在的错误的修复系统。对于不同的ＤＮＡ损伤,生物体内存在许多不同的修复系统。本文介绍三种主要修复系统即核苷酸切割修复,错配修复及转录偶联修复的分子机制,深入研究ＤＮＡ修复作用对了解某些癌症成因及细胞衰老等过程有重要意义。