槲皮素与DNA的相互作用

有机小分子与DNA相互作用机理研究已经成为药物作用机理研究与新药筛选的重要手段之一。槲皮素(Quercetin)是一种多羟基黄酮类化合物,具有抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降糖降压、免疫调节及保护心血管的作用。实验研究的目的是发现与确认槲皮素与DNA之间是否具有相互作用,以及确定其相互作用的类型。根据荧光光谱法和共振散射荧光光谱法的分析结果,发现槲皮素与鲱鱼精DNA之间存在相互作用;使用紫外-可见分光光度法和荧光偏振分析,发现槲皮素与鲱鱼精DNA之间的相互作用模式不属于嵌插作用,而是沟槽嵌合或者静电相互作用;最后通过分子对接实验,成功佐证槲皮素与鲱鱼精DNA之间的相互作用模式是沟槽结合。该工作有利于理解槲皮素与DNA之间的体外作用方式,助力于相应疾病的药物开发。     

肝癌组织中线粒体DNA D-Loop区碱基变异与ROS水平

为了探讨ROS水平与突变的关系,对原发性肝癌线粒体DNA区的突变情况进行研究,同时对原发性肝癌患者组织细胞内ROS进行测定。选择20例原发性肝癌组织及其邻近的癌旁组织,用PCR方法将线粒体DNA D-Loop扩增后测序。组织内ROS的水平采用流式细胞技术测定。结果表明在20对原发性肝癌组织中存在8对mtDNA突变,突变率为40%,共发现突变位点53个,包括2个插入,11个缺失,40个点突变,其中T-C,C-T的转换占75%,4个属于微卫星结构。癌组织突变一般伴有癌旁组织突变,癌组织突变位点高于癌旁组织。发现一例标本的癌组织和癌旁组织均有大片段丢失。原发性肝癌组织内ROS水平明显高于癌旁对照( P<0.01),同时我们发现在区发生突变的患者的组织中ROS水平明显高于未发生突变的肝癌组织标本（P<0.01）,发生突变的癌旁组织内ROS水平明显高于未发生突变的癌旁组织（P<0.01）。结论 (1)线粒体DNA D-Loop区是一个高度多态性和突变性的区域,在原发性肝癌中突变率较高。(2)肝癌患者组织细胞内ROS异常,提示肝癌的线粒体DNA发生的点突变及肝癌的发生可能与ROS升高有关。     

再谈关于DNA中碱基计算的规律及其应用

拜读了《生物学通报》2003年第38卷第5期54页卢龙斗等老师撰写的“关于计算DNA中各种碱基比例试题类型分析”一文后，颇有顿悟，现将本人的有关想法整理出来，以供各位老师商酌。     

Phen-Cu-Vc-H_2O_2体系中DNA化学发光的碱基特异性

在Ｐｈｅｎ－Ｃｕ－Ｖｃ－Ｈ２Ｏ２体系中研究了ＤＮＡ损伤过程中化学发光的碱基特异性。结果表明,ＤＮＡ的发光强度随ＤＮＡ浓度增大而线性增大,五种常见碱基中只有鸟嘌呤可产生发光。鸟嘌呤环上不同位点的取代对发光有不同影响,Ｎ７,Ｏ６位甲基取代使发光减弱,Ｎ９位核糖磷酸取代使发光增强,并随所含磷酸基团数目的增多而增大。脱氧核糖鸟苷或鸟苷酸发光强度大于核糖鸟苷或鸟苷酸     

糖皮质激素受体与DNA的相互作用

糖皮质激素(Gc),对机体的发育、分化和代谢起着重要作用,在临床上,Gc也是应用最广泛的药物之一,因而它的作用机制引起了人们的很大兴趣.六十年代以来的工作表明,存在着Gc受体,Gc和胞浆中受体结合,Gc-受体复合物激活后进入细胞核内,调节基因的表达.但对Gc-受体复合物调节基因表达过程,了解的还很少.近年来,由于基因重组技术的应用,受体纯化的成功以及对小鼠乳腺瘤病毒(MMTV)、金属硫蛋白基因的研究,使人们能够从分子水平上研究受体与DNA 的相互作用,     

外显子与内含子序列分维的双碱基研究

引入碱基间的关联,研究了外显子和内含子序列以双碱基为单位的分维,我们发现在这种情况下,外显子和内显子序列在短程和中程存在自相似性并分别定义了这两个区域的分维。结果表明,短程的分维值Ｄｇ一般比中程的Ｄｍ大,外显子的两个分维值比内含子大。我们改变双联体的位相而分维却不变,这反映出在双联体基础上,外显子的不规则性大于内含子,短程的不规则性大于中程,外显子和内含子序列对以２为周期的结构没有位相的特异性。     

AID介导的原位靶点突变——哺乳动物DNA碱基编辑新技术

单核苷酸的多样性是遗传多样性的主要来源,是人类个体差异的重要遗传学基础,同时也是分子进化的动力和很多疾病的直接诱因。然而,在哺乳动物中,仍然缺乏有效诱导单核苷酸的突变的工具,无法通过实验高效和高通量地研究单核苷酸突变的功能。现有的大部分实验技术只能扰乱基因的功能或者表达,造成基因功能缺失,对诱导新功能的获得无能为力。而利用靶向性胞嘧啶脱氨酶介导的碱基编辑(targeted AID-mediated mutagenesis,TAM)技术,可以在sg RNA靶向的基因组DNA上,将胞嘧啶和鸟嘌呤随机地向其他三个碱基转变,因而产生海量的突变体,结合遗传筛选,从而分析单核苷酸突变的功能或诱导蛋白质的体内进化。同时,在一种多肽抑制剂(uracil glycosylase inhibitor,UGI)的辅助下,TAM可以诱导特定的胞嘧啶向胸腺嘧啶转变,实现单碱基的精确编辑,为治疗单核苷酸突变诱导的遗传病提供方案。利用这项技术,已经在慢性骨髓瘤细胞中,成功筛选出已报道的以及新的Imatinib耐药性位点。因此,作为高效的哺乳动物DNA碱基编辑新技术,TAM可以广泛应用于蛋白质工程、分子遗传学研究和基因治疗等领域。     

蛋白质与DNA相互作用的结构研究

蛋白质与核酸相互作用是生命体内两类最重要的生物大分子,它们之间的相互作用是行使细胞功能的关键,例如:基因复制、转录以及蛋白质的表达翻译等。目前有很多基于蛋白质与DNA复合物的结构研究,这些研究表明蛋白质-DNA的相互作用有很多种方式,所以并不能采用某一种规则或者算法来预测蛋白质与DNA的相互作用,本文主要综述了蛋白质与DNA的相互作用的常用数据库以及结构的特点。     

姜黄素与DNA相互作用的电化学研究

目的:利用电化学方法研究姜黄素与小牛胸腺双链DNA的相互作用,考察离子强度对姜黄素与DNA相互作用方式的影响.探讨姜黄素与DNA相互作用的机理.方法:在5 mmol·L-1 Tris-HCl(pH 7.0)溶液中,在不同离子强度下,考察姜黄素在ds-DNA修饰玻碳电极上的姜黄素氧化峰电流及式电位的变化情况.结果:在低离子强度下,姜黄素主要通过静电作用与DNA结合.高离子强度下,姜黄素主要通过嵌入作用与DNA结合.结论:电化学方法是研究姜黄素与电极表面固定化小牛胸腺双链DNA的相互作用的一种简单的方法.     

DNA数字化的数学基础与氨基酸配对规律分析

根据已经发现的DNA碱基配对规律,证明DNA只能有两种类型的氢键和碱基,一种类型的氢键和一种类型的碱基两两组合,正好得到四种具体的碱基,从而发现DNA的数学基础是只能由两套二进制系统组合成的精准碱基配对结构。用这两套二进制系统组合,得到一对决定每个具体碱基的唯一二进制数字组。对DNA的碱基链数字化,用碱基配对的规律,找到碱基二进制数字组的配对规律。利用这个规律,去编制已经发现的遗传密码表,发现氨基酸也按照碱基二进制数字组的配对规律,进行严格的配对,而且两种氨基酸之间的配对方式,可以表现出多种类型。这一规律,能够解释机体中蛋白质的动态变化和许多神秘的配对现象。     

(Na~++K~+)—ATP酶与磷脂膜的相互作用

本文研究了不同磷脂对兔肾外髓质(Na~++K~+)-ATP酶活性的影响、结果表明,DOPC、PG重组活性最高,用DMPC重组导致酶失活,酸性磷脂有利于维持该酶活性.DSC及自旋标记ESR实验结果示出(Na~++K~+)-ATP酶有选择地与酸性磷脂相互作用.     

DNA甲基化与炎症反应相互作用的研究进展

DNA甲基化转移酶催化基因CpG岛并选择性添加甲基,引起DNA甲基化,使某些区域DNA构象变化,阻止转录因子与启动子结合,并进而抑制基因转录。DNA甲基化与炎症反应密切相关。本文总结DNA甲基化对炎性因子和炎性信号通路的调控机理,以及炎性因子对DNA甲基化转移酶的活化机制。概述炎症反应中DNA甲基化尚待解决的问题,展望DNA甲基化在揭示人类疾病机制,新型药物开发等方面的发展前景。     

(Na~++K~+)—ATP酶与磷脂膜的相互作用

本文研究了不同磷脂对兔肾外髓质(Na~++K~+)-ATP酶活性的影响、结果表明,DOPC、PG重组活性最高,用DMPC重组导致酶失活,酸性磷脂有利于维持该酶活性.DSC及自旋标记ESR实验结果示出(Na~++K~+)-ATP酶有选择地与酸性磷脂相互作用.     

评《光合作用——光子、激子、电子、质子、离子与光合膜之间的相互作用》一书

本书作者葛培根教授系美籍华裔学者,是国际上著名的光合作用专家,并享有很高的声誉。他长期在具有重要影响的光合作用研究中心 Kettering Research Laboratory 主持光合作用研究。光合作用研究的核心问题是光能转化的机理——光合作用的原初反应,即光子、激子、电子、质子、离子与光合膜之间的相互作用。这是光合作用研究中最富于挑战的领域。葛培根教授几十年来在这个研究领域中作出了杰出的贡献,推动了光合作用研究的发展。     

镉离子污染条件下微生物群落中细菌与藻类的相互作用

【背景】水体微生物有着丰富的多样性,不同种类的微生物之间的相互作用对水体生态系统的组成结构与功能具有重要影响。水体内的藻类与某些微生物可以发生多种相互作用,然而人们对逆境条件下的菌藻有益相互作用尚缺乏深入研究。【目的】为了研究镉对水体微生物群落的影响以及镉胁迫下菌藻之间可能的相互作用。【方法】本研究运用了基于16S rRNA基因的高通量测序技术,分析在不同Cd~(2+)条件下微生物群落结构的变化,利用微生物相互作用网络分析菌藻之间可能发生的相互作用。【结果】通过分离培养筛选出了与集胞藻PCC6803互作抗Cd~(2+)的关键细菌Y9菌株。【结论】研究结果表明Y9菌株属于Phyllobacteriaceae科,与微生物群落组成和微生物互作网络的分析结果相符。本研究为探索水体环境中微生物种间相互作用、菌藻互作抗Cd~(2+)的生态效应提供参考依据。     

无机金属配合物与DNA的相互作用问题

综述了金属配合物与DNA相互作用的方式和机理,总结其相互作用的一般规律,对探索配合物在抗肿瘤药物、分子生物学、生物工程技术及其它领域的应用具有重要的意义。