介电常数对三氯六氨络合钴导致DNA凝聚的影响

DNA凝聚在非病毒基因传递中起关键作用,而基因治疗则是基因传递的一个重要应用,所以DNA凝聚的研究对于基因治疗具有一定的意义。而溶剂介电常数的改变对DNA凝聚具有一定影响,所以本文作者通过动态光散射和单分子磁镊技术研究溶剂介电常数的改变对三氯六氨络合钴导致的DNA电泳迁移率变化和凝聚力的影响。动态光散射实验结果显示,DNA的电泳迁移率随着三氯六氨络合钴浓度的增加而增加;在一定三氯六氨络合钴浓度下,增大溶剂的介电常数,DNA的电泳迁移率变小,减小溶剂的介电常数,则DNA的电泳迁移率变大。同时作者用单分子磁镊实验定量研究不同介电常数对三氯六氨络合钴导致DNA凝聚力变化的影响,发现介电常数的减小会使DNA的凝聚力变大,反之,则DNA的临界凝聚力变小。可见,溶剂的介电常数可以改变三氯六氨络合钴与DNA凝聚复合物的带电量及凝聚力。

乙醇对鱼精蛋白与DNA相互作用的影响

鱼精蛋白是近年发展起来的又一新型的天然高分子非病毒载体,可以作为一种良好的基因载体用作输运DNA,而它在不同体积分数乙醇溶液中也会影响其输运效果,作者利用鱼精蛋白这一性质,用单分子荧光电泳技术以及原子力显微镜探究它在不同体积分数的乙醇溶液下对DNA的凝聚效果以及DNA的电荷逆转规律的影响。单分子荧光电泳实验结果表明,DNA的电泳迁移率符号随鱼精蛋白浓度的增大由负变正,即DNA发生电荷逆转现象。溶液中乙醇的浓度越大,DNA的电泳迁移率绝对值越小。DNA的电荷逆转不仅取决于DNA的表面电荷量,可能还取决于DNA的凝聚情况,利用原子力显微镜可观察到DNA凝聚效果随着鱼精蛋白浓度的增加而增强。接着在鱼精蛋白(0.5 ng·μL-1)溶液中,加入不同体积分数的乙醇,发现乙醇会促进鱼精蛋白对DNA的凝聚作用,且凝聚效果明显。两组实验结果均表明鱼精蛋白可凝聚DNA并能使DNA发生电荷逆转,且乙醇在鱼精蛋白导致的DNA凝聚与电荷逆转过程中起着一定的作用。

两性物质对DNA电荷逆转及凝聚的影响

聚赖氨酸(poly lysine,PL)能使DNA发生电荷逆转及凝聚,而在溶液中加入两性物质增加溶液的介电常数后,DNA发生电荷逆转的临界浓度及DNA的凝聚状态都会发生改变。作者通过动态光散射与原子力显微镜技术,研究了不同介电常数及不同培育时间下,PL对DNA电荷逆转及DNA的粒径与形态的影响。结果表明,PL浓度在10 mg/L时,DNA的电泳迁移率为0.2×10-4cm2/V·S左右,然而,当在溶液里加入1 mol/L的两性物质6-羧基己酸后,DNA的电泳迁移率变为-0.4×10-4cm2/V·S左右,说明两性物质阻碍DNA发生电荷逆转。随着两性物质浓度的增加,DNA的粒径变大,且培育时间越长,变大的越多。最后,通过原子力显微镜观察两性物质对DNA凝聚形态的影响,发现PL本身会使DNA凝聚物的尺寸变小,加入两性物质后,DNA凝聚物的尺寸反而变大。说明两性物质对DNA的凝聚形态也有影响。