1~20 eV低能电子对DNA的多重损伤及其瞬态阴离子机制

在超高真空的条件下,采用1~20 eV低能电子照射五分子层厚度质粒DNA,通过琼脂糖凝胶电泳分析交联、单链破坏、双链破坏(DSB)和超螺旋损失的构型变化,并利用碱基切除修复核酸内切酶(Nth和Fpg)表征碱基损伤和多重损伤。DNA各种损伤的单电子量子产率与低能电子的能量关系表明:交联、单链断裂、与碱基损伤有关的交联、孤立碱基损伤的单电子损伤产率的最大值在5 eV和10 eV,双链断裂、非DSB多重损伤的相应峰值为6 eV和10 eV;低于4 eV电子无法产生20个碱基对内DNA的多重损伤。研究证明核激发共振过程是电子有效导致DNA损伤的本质原因,揭示单个电子被碱基捕获形成瞬态阴离子及电子转移过程是电离辐射导致DNA多重损伤的根本机制。