Investigation of various structures of DNA molecules (Ⅲ)——Coil-globe transition of λ-DNA induced by cationic surfactant

The structure transition of λ-DNA induced by cationic surfactant cellar media was investigated by using CD, SEM and AFM. The experimental data of CD revealed that λ-DNA can be induced from B-form to a collapsed structure with the addition of the cationic surfactant CTAB to the system. The condensed process of λ-DNA from coil state to small globular state (diameter about 1.25 μm) and finally big globular state (diameter about 5.4 μm) was observed by using SEM and AFM.     

三种不同表面活性剂对羟基磷灰石纳米颗粒的表面修饰的比较

目的:本研究旨在通过不同方法修饰羟基磷灰石纳米颗粒并检测其稳定性及分散性。方法:首先采用水合热合成法制备羟基磷灰石纳米颗粒,然后用透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(SEM)对其表面形态结构进行表征。我们首次用溴化十六烷三甲基铵(CTAB),PEG2000和人血清对羟基磷灰石纳米颗粒通过共价结合或表面吸附的方式进行表面嫁接,并利用透射电镜,傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对新合成的这三种纳米羟基磷灰石复合物的形貌,结构和晶粒粒径进行表征。对这三种羟基磷灰石纳米颗粒悬浮液的时间沉降曲线进行分析。在分散性上通过检测这三种羟基磷灰石复合物悬浮液在不同pH值下的Zeta电位并绘制Zeta-pH曲线。结果:我们发现CTAB修饰的羟基磷灰石纳米颗悬浮液的悬浮稳定性最佳,其次是PEG2000,最后是人血清。在pH=7.0时,CTAB修饰的羟基磷灰石纳米颗粒的zeta电位值是25.68 m V,而PEG2000修饰的Zeta电位是4.32m V,人血清修饰的Zeta电位是-13.23m V。结论:CTAB表面修饰的羟基磷灰石纳米颗粒相对于其它两种表面活性剂复合物具有更好的分散性和悬浮稳定性,与DNA/RNA结合能力更强。本课题的结果给羟基磷灰石纳米颗粒载体的应用提供了一种新的选择,有望利用亲和力更高的基因载体实现基因治疗,具有广阔的应用前景。     

原子力显微镜下丝素纤维及丝素蛋白的形态结构研究

利用原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)、圆二色谱仪(CD)等手段,研究了家蚕丝素纤维及丝素蛋白的形态结构,并尝试通过改变丝素蛋白溶液的酸碱性来观测其形态变化。结果表明,丝素纤维表面有许多沟槽和条纹,具有原纤结构特征;许多直径为20～50nm的圆形或椭圆形颗粒分子形成丝素蛋白的微观形态。在不同的酸碱条件下,球状颗粒分子具有不同的聚集方式,形成不同的微观形态。     

8种耳叶苔属植物的孢子形态及壁层结构电镜观察

对8种耳叶苔属(Frullania)植物的孢子形态进行了电镜观察研究.其中,运用扫描电镜(SEM)观察了7种耳叶苔属植物的孢子形态及纹饰,所观察的孢子都为近球形或近多角形,无萌发孔,属于中型孢子(25～45 μm),表面纹饰为密集型疣状(颗粒状),其中4种具有明显的莲座状结构.运用透射电镜(TEM)观察了4种耳叶苔属植物的孢壁结构,结果显示,4种孢子的壁层超微结构相似:周壁为颗粒状物质,覆盖在外壁表面.外壁有多个数量不等的玫瑰状结构,周壁颗粒物质填充在内.内壁与外壁分层不明显,由外向内电子层密度逐渐增加.     

表面活性剂对琼式不动杆菌LH-1-1降解溴氰菊酯的影响

旨在探究表面活性剂对菌株降解溴氰菊酯(Deltamethrin,DM)的影响。以前期筛选到具备DM较高降解能力的Acinetobacter junii LH-1-1为目标菌株,通过荧光光谱法测定了3种不同类型表面活性剂(CTAB、AES和Tween-20)的临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC),并探究不同表面活性剂各CMC对A.junii LH-1-1生长、DM增溶作用和菌株降解DM的影响。结果显示,测得CTAB、AES、Tween-20的CMC分别为0.793 mmol/L、0.547 mmol/L和0.031 mmol/L;CTAB对菌株的生长无明显影响,AES对菌株生长有抑制作用,Tween-20对菌株的生长有一定的促进作用;CTAB、AES和Tween-20对DM均具有较强的增溶作用;且CTAB可显著提高A.junii LH-1-1对DM的降解率,当其含量为2 CMC,72 h时DM降解率达到98.20%,较未添加表面活性剂的对照组(阳性)降解率提高了24.31%。阳离子表面活性剂CTAB可显著提高A.junii LH-1-1对DM的降解。     

肾茶熊果酸含量测定的研究

本试验研究用薄层扫描法测定肾茶中熊果酸含量。样品经适当提取后点于硅胶GF254薄层板上,以环已烷-氯仿-乙酸乙酯-甲醇(25:15:5:2)为展开剂,置于紫外光灯(波长254nm)下定位;双波长反射锯齿扫描,λ_S=520nm,λ_R=650nm。结果表明,经方法学考察,点样量在0.5~2.5μg范围内呈现良好的线性关系,其回归方程为y=3658.34X-7857.07,r=0.9998;平均回收率为101.57%,RSD=2.83%。     

原子力显微镜对人羊膜上皮细胞的观察

目的:在单细胞水平上分析人羊膜上皮细胞的超微结构及其机械性能(粘弹力、杨氏模量、硬度等),为进一步认识细胞结构与功能的关系奠定基础.方法:应用原子力显微镜(AFM)高分辨率、高灵敏度的特点,对人的羊膜上皮细胞进行观察.结果:人羊膜上皮细胞呈椭圆形,由原子力显微镜力位移曲线测量系统,可得粘弹力:1034.375±294.21 pN.硬度:1.1815±0.326mN/m,杨氏模量:16.44±4.67Kpa.结论:AFM能对人羊膜上皮细胞表面超微结构清晰地成像及提供更多更确切的表面信息及机械性能,从而增加对羊膜上皮细胞的认识.     

水霉菌总DNA提取方法研究

本实验采用EP管反复冻融和研磨的破壁方式,利用溶菌酶法、CTAB法、改良CTAB法、尿素法、十二烷基硫酸钠(SDS)法等5种方法,分别对5种鱼类致病性水霉菌(寄生水霉、多子水霉、异株水霉及两未定种)的基因组DNA进行提取,并采用紫外分光光度计和ITS区基因(包括5.8S rDNA)PCR扩增对DNA进行了评价.紫外分光光度计检测结果表明,5种方法均可提取到水霉菌DNA,其中改良CTAB法提取的5种水霉菌的DNA产量和质量最高,A260/A280在1.79-1.82之间,浓度为45μg/mL;PCR检测结果表明,只有改良CTAB法提取的DNA全部扩增到明亮、整齐、无拖尾的特异性条带,其他几种方法均存在暗带或无带现象.因此,改良CTAB法可以作为水霉菌DNA提取以开展分子生物学研究的首选方法.     

一种雷氏放射孢子虫的鉴定及其特征描述

放射孢子虫(Actinosporean)是黏体动物在其中间宿主水生无脊椎动物体内的一个生活阶段。研究鉴定并描述了一种雷氏放射孢子虫的形态和分子特征。该放射孢子虫的主要形态结构是: 由三个极囊、内含孢原质的孢子体和三个尾突组成, 无孢柄。极囊位于孢子体顶端, 呈梨形, 长5.2 μm, 宽2.9 μm; 孢子体侧面观呈长椭圆形, 长16.4 μm, 宽9.5 μm; 三个尾突基本等长, 呈锚状, 平均长度102.6 μm, 宽9.54 μm, 尾突末端轻微的上翘。每个尾突远侧端表面有许多形状不规则的棘状小刺。18S rDNA序列比对表明, 该雷氏放射孢子虫与国外已报道的Myxobolus cultus 18S rDNA序列一致性最高, 达98.41%, 由此推测该雷氏放射孢子虫可能为M. cultus的对应放射孢子虫阶段。研究丰富了国内放射孢子虫的基础研究。     

杜仲抗真菌蛋白晶体生长的原子力显微成像研究——快速生长与晶面生长速率

杜仲抗真菌蛋白(Eucommiaantifungalprotein,EAFP)的单晶体具有在几小时内就可长大的快速生长特性.用原子力显微成像(atomicforcemicroscope,AFM)技术,原位实时观测了EAFP单斜晶体生长过程中的｛10 0｝表面形貌动态变化,并分别在不同的过饱和度下测量了其生长速率.结果表明,EAFP晶体生长的速率与蛋白质溶液的过饱和度相关,在过饱和度高时(σ =1 78)晶面生长极快;在中等过饱和度(σ =1 5)下,其晶面台阶的生长速率沿b,c方向分别为 12nm/s和 2 4 2nm/s,比溶菌酶生长速率(6～ 7nm/s)快很多;在蛋白质浓度很低的情况下,其生长速率仍与其他蛋白质相当.EAFP晶体快速生长可能与该分子尺寸较小,内部结构紧凑,分子骨架呈刚性和分子表面性质等其固有特性密切相关.沉淀剂浓度对EAFP晶体生长也有影响.过饱和度很低时,提高沉淀剂浓度会干扰晶体生长.     

增强UV-B辐射对大豆胚轴DNA损伤、修复和蛋白质含量的影响

大气平流层臭氧层减薄引起到达地表的 UV- B辐射增强。为探讨在增强 UV- B辐射下植物细胞 DNA的损伤修复和蛋白质含量的关系 ,利用 3H- Td R掺入法 ,研究了在 8.2 2 k J/(m2 d)和 12 .4 2 k J/(m2 d) U V- B辐射 (相当于兰州地区大气平流层臭氧减薄约 12 %和 2 0 % )胁迫下 ,大豆胚轴细胞 DNA合成和非按期合成 (UDS)变化 ,并测定了胚轴蛋白质含量变化 ,结果显示 ,UV- B辐射导致 DNA损伤 ,并诱导了 DNA损伤的修复 ,胚轴细胞 UDS效应增强 ,U DS指数增大。低 UV- B辐射强度下 ,胚轴蛋白质含量增加 ,可能是 U V- B诱导了一些与抗性有关的基因表达 ,导致一些新的与抗性有关的蛋白质合成 ;在高强度 UV- B辐射下 ,U DS指数与低强度辐射下无显著差异 (P=0 .0 5 ) ,但蛋白含量较低强度辐射下显著下降 (P=0 .0 5 ) ,说明高强度 UV- B辐射加重了 DNA损伤 ,而修复并未加强 ,并且高强度辐射抑制基因的正常表达和蛋白质合成。这些蛋白质的合成可能与大豆对 UV- B辐射的抗性有关。     

DNA提取方法对一串红不同部位DNA提取的比较

本文以一串红的叶片、茎段、花为材料,分别采用高盐低pH法、十二烷基硫酸钠(SDS)法、改良十六烷基三乙基溴化铵(CTAB)法、核DNA法和十六烷基三乙基溴化铵(CTAB)区室法等5种不同方法对其进行了基因组DNA提取效果的比较分析.结果表明,除用高盐低pH法在一串红花中未提取出DNA外,其它均可提取出DNA,都能进行RAPD扩增.5种方法在一串红DNA提取中,提取效果由高到低依次为:核DNA法、改良CTAB法、SDS法、CTAB区室法、高盐低pH法;3个部位提取结果显示:叶片较容易得到高质量的DNA,茎段次之,花最差.     

极性生长的细胞中胞嘧啶甲基化的动态变化及其对GABA信号的响应

DNA胞嘧啶(C)的甲基化(5m C)在植物发育过程中具有重要的调节作用,多种环境因子如逆境胁迫、植物内/外源性因子等均会触发DNA甲基化的变化。为探讨γ-氨基丁酸(GABA)对植物发育的可能调节机制,本研究以极性生长的烟草花粉管和拟南芥根为材料,分析5m C的含量及其对GABA信号的响应。结果表明,1.0 mmol/L GABA能显著促进烟草花粉管和拟南芥根的极性生长;同时,GABA处理使烟草花粉管和拟南芥根的基因组中5m C含量显著降低、5-羟基胞嘧啶(5hm C)含量显著增加。5hm C是5m C去甲基化途径中的一个重要中间产物,本研究证实了GABA可以作为一种重要的外源信号调节DNA甲基化的动态变化。     

粘虫下唇须陷窝器及其感器的形态、类型与分布

【目的】明确我国重要农业害虫粘虫Mythimna separata Walker下唇须和陷窝器形态结构以及陷窝器内部感器的形态、类型与分布。【方法】利用光学显微镜观察粘虫成虫下唇须及陷窝器形态结构,利用扫描电子显微镜观察陷窝器内部的感器。【结果】结果表明,粘虫成虫下唇须似管状,具3节,各节形态和长度不同,其中第2节最长。粘虫下唇须长度雌雄异形,雌性的下唇须长度为2 463.50±143.65 μm,显著短于雄性的（2 566.11±70.28 μm）（t=2.722, df=34, P=0.012）。陷窝器凹坑深约280 μm,开口处直径约50 μm,内部直径约32 μm,雌雄间无显著差异。陷窝器内部的感器主要包括毛形感器和棒状感器2种类型。毛形感器位于陷窝器凹坑的上半部分,而棒状感器分布在陷窝器凹坑的下半部分。雌性毛形感器长为18.20±0.84 μm,显著短于雄性的21.24±0.34 μm（t=3.335, df=30, P=0.003）。而雌性的棒状感器长为14.69±0.48 μm,显著长于雄性的12.31±0.49 μm（t=3.452, df=21, P=0.002）。【结论】粘虫下唇须陷窝器感器分属2大类型,分布于陷窝器内不同的区域,其长度具有性别差异性。本文报道的这些形态学观察结果为进一步研究粘虫下唇须陷窝器感器生理和功能奠定了基础。     

利用原子力显微镜对A型流感病毒的形态学研究

利用透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)观察流感病毒(H1N1),探讨AFM在病毒形态研究中的应用,为病毒形态学研究提供一种新型、简便、快捷的工具.TEM采用磷钨酸负染方法,AFM采用轻敲模式在大气常温下扫描成像,并对主要指标长度(直径)、Ra、Rq等进行测量.两种方法最终得到相似的形态学结果,流感病毒呈球状、丝状,并有一些形状介于两者之间.TEM提供了流感病毒二维图像,可见钉状突起,AFM则呈现了流感病毒三维图像,且可见病毒表面有凹凸不平的特征和边缘有齿轮状的突起,同时获得表面粗糙度等可以量化指标.与TEM观察相比,原子力显微镜是一种制样简单、观察直观的新型病毒形态学研究工具,其表征参数可以作为病毒形态学研究的量化指标.     

5-Aza-dC在mES细胞向生殖细胞分化中的DNA甲基化调控机制

目的: 探讨小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells, mESCs)向生殖细胞(Embryonic germ cells,EG)分化过程中5-杂氮-2'-脱氧胞苷(5-Aza-2'-deoxycytidine,5-Aza-dC) 对DNA甲基化转移酶Dnmt1和Dnmt3a及生殖细胞特征基因Mvh表达变化的DNA甲基化调控机制。方法:将mES细胞分化形成拟胚体(embryoid bodies, EBs) 作为向生殖细胞分化的启动步骤,采用不同浓度(0.05μmol/L,0.1μmol/L,0.5μmol/L,1μmol/L,3μmol/L)处理EBs,RT-PCR实时荧光定量RT-PCR和Western blot分别检测检测在5-Aza-dC处理前后Dnmt1和Dnmt3a在ES细胞和EBs中的表达,甲基化特异性PCR(MSP)检测原始生殖细胞分化特征基因Mvh启动子甲基化状态。结果: 5-Aza-dC的浓度在0.05 μmol/L~1 μmol/L之间时,EBs保持较高的存活率而EBs的形态明显发生了变化;5-Aza-dC 处理后, Dnmt1和Dnmt3a在EBs中mRNA表达量明显降低,其变化特点与WB结果相一致。MSP和测序结果显示, Mvh启动子区表现为部分甲基化,5-Aza-dC 处理后的4d EBs中Mvh CpG岛有4个CG位点发生突变,而mES细胞中未见突变。结论: EBs经5-Aza-dC处理后,Dnmt1和Dnmt3a的表达明显下调;同时,Mvh启动子发生部分甲基化,有可能启动了向生殖细胞的分化进程。     

人类免疫缺陷病毒-1进入细胞的分子机制及相关药物的研究

艾滋病（AIDS）是由人类免疫缺陷病毒（HIV）侵染表达CD4表面抗原（CD4⁺）的T淋巴细胞而引起的.艾滋病病毒进入CD4⁺T淋巴细胞首先是通过病毒与细胞膜的融合来完成的.该融合过程涉及到病毒表面膜蛋白（gp120和gp41）与细胞表面受体蛋白（CD4和CCR5等）之间的相互作用.根据对这些蛋白质分子结构及作用机制的认识,从破坏病毒与细胞的融合入手,设计新型的抗艾滋药物及疫苗,已成为目前药物开发的新热点.     

橙色粘球菌子实体形成过程的显微观察

利用体式显微镜(stereomicroscope,SMC)和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)对橙色粘球菌(Myxococcus fulvus)的子实体形成过程进行为期8 d的生长周期观察,揭示橙色粘球菌由营养体逐渐聚集变成子实体的过程;SMC观察得到粘细菌菌落形成聚集以及颜色逐渐变深,并最后形成突起的鲜亮的橙色球状子实体。SEM观察得到明显的群体细胞定向运动以及细胞堆积,粘细菌细胞由杆状营养体向球状粘孢子变化,并最终形成由粘孢子组成的球状子实体。     

表面活性剂对长柔毛委陵菜(Potentilla griffithii var. velutina)修复重金属污染的促进作用

研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)等不同离子类型的表面活性剂对水稻土中重金属的解吸效果,并采用盆栽实验研究了上述3种表面活性剂对Zn超富集植物长柔毛委陵菜(Potentilla griffithii var. velutina)的生物量、吸收和富集重金属的影响.结果表明:CTAB对水稻土中Zn、Pb、Cd和Cu的解吸效果好于SDBS和TritonX-100,而且3种表面活性剂对各重金属的解吸率大小都为Cd>Zn>Cu>Pb.3种表面活性剂促进长柔毛委陵菜叶、柄和根的生物量增加了0.2～2.5倍,并且长柔毛委陵菜各部位的生物量大小为叶>柄>根.3种表面活性剂都增加了长柔毛委陵菜各部位对Zn、Cd吸收及其叶和柄对Pb、Cu的吸收,同时显著促进Zn、Pb、Cd和Cu从植物根部向地上部转运,从而增加了Zn、Pb、Cd和Cu在长柔毛委陵菜地上部的提取量和分布以及长柔毛委陵菜对Zn、Pb、Cd和Cu的富集能力;因此3种表面活性剂都提高了长柔毛委陵菜修复重金属污染土壤的效率.     

改进的SDS-CTAB法提取濒危植物连香树总DNA

对珍稀濒危植物连香树(Cercidiphyllum japonicum)的6种总DNA提取方法进行了对比试验,结果表明改进的SDS-CTAB法更适合于连香树总DNA提取。该方法提取的DNA经紫外消光值检测,其A260/A280为1.8532,优于CTAB法(1.4872)、SDS法(1.3552)、PVP法(1.5079)、尿素法(1.1858)和高盐低pH法(1.4534)。琼脂糖凝胶电泳和PCR扩增结果也得出同样的结论。