DNA修饰电极的研究(ⅠΧ)——DNA探针在金基底上的固定、表征及其表面分子杂交

采用巯基化合物自组装 /共价键合反应的逐层固定方法将双链 DNA固定到金表面得到 DNA修饰电极 ,并对该电极表面进行了电化学和 X射线光电子能谱表征 .研究了电极表面固定化 DNA的表面分子杂交 .

DNA修饰电极的研究——Ⅷ.1,10-菲咯啉存在时钴离子在ssDNA修饰金电极上的电化学行为及痕量钴的检测

发现在过量1,10-菲咯啉存在时,Co^(3+/2+)在单链DNA(ssDNA)修饰金电极上的电化学响应显著增强.采用紫外光谱和循环伏安法考察了Co^(3+/2+)/1,10-菲咯啉体系与ssDNA的相互作用,并利用Co^(3+/2+)在1,10-菲咯啉存在时在ssDNA修饰金电极上的高灵敏电化学响应对痕量钴离子进行了测定.

一个检测痕量汞离子的鱼精DNA修饰纳米金共振散射光谱法

在pH 7.0 Tris-HCl缓冲溶液及0.017 mol.L-1NaCl介质中,鲱鱼精DNA与10 nm的金纳米粒子形成较稳定的结合物使得金纳米粒子不聚集,体系的散射信号较弱。当有Hg2+存在时,DNA与Hg2+形成更稳定的DNA-Hg2+结合物,金纳米粒子聚集导致572 nm处的共振散射峰增强。在3.87μg.mL-1金纳米粒子-11.7μg.mL-1DNA-pH 7.0~17 mmol.L-1NaCl条件下,Hg2+浓度c在3.3~3 333.3 nmol.L-1范围内与572 nm处的共振散射强度增强值ΔI572 nm成良好线性关系,其回归方程、相关系数、检出限分别为ΔI572 nm=0.019c+5.0,0.999 1,2.5 nmol.L-1。该法用于水样分析,结果与冷原子吸收光谱法一致,相对标准偏差为5.1%。

抗癌药物的电化学研究(Ⅱ)道诺霉素在DNA修饰石墨粉末微电极上的电化学行为及分析应用

研究了道诺霉素 ( DNM)在石墨粉末微电极和 DNA修饰石墨粉末微电极上的电化学行为 ,并分析了产生差别的原因。在此基础上 ,提出了测定微量 DNM的方法 ,DNM浓度在 1 .0× 1 0 - 7～ 1 .0× 1 0 - 5mol/L之间其微分脉冲伏安 ( DPV)峰电流与浓度有良好的线性关系 ,检出限为 5 .0× 1 0 - 8mol/L。采用标准加入法测定了模拟样品中的 DNM,回收率在 94%～ 1 0 8%之间 。

DNA修饰纳米金溶胶的稳定性

纳米金在分子生物学、生物传感器等领域具有广阔的应用前景.针对纳米金在电解质溶液中易形成不可逆聚集的问题,通过紫外光谱、TEM、Zeta电位测试等表征,研究了DNA分子修饰对纳米金溶胶稳定性的影响.结果表明,所制备的纳米金粒子的初始Zeta电位与粒径有关,平均粒径为13nm的金粒子对应-44.4mV的电位;当加入钠离子缓冲液后,纳米金粒子迅速聚集沉积.紫外光谱的动力学特性曲线表明,经过与巯基相连的DNA修饰后,纳米金粒子能够在钠离子缓冲液中稳定存在.

基于Hg^(2+)和Ag^+对DNA修饰金纳米粒子的作用构建DNA逻辑门

重金属离子作为环境的重要污染物，对人体的健康存在很大的影响。例如，H矿在水体中是非常稳定的二价金属离子，它可以通过饮用水和食物等途径被人体摄取。而对人的大脑产生永久性的损伤；Ag＋在水体中是高毒性的一价金属离子，它能对水生生物以及人体造成巨大的伤害。近年来，DNA分子与金属离子的作用得到了广泛的关注。

异丙嗪在DNA修饰电极上的电化学行为及其分析应用

采用滴涂法,将小牛胸腺DNA修饰到预处理的玻碳电极(GCE(ox))上,通过循环伏安(CV)、示差脉冲伏安(DPV)等方法研究了盐酸异丙嗪在DNA修饰GCE(ox)上的电化学行为.盐酸异丙嗪在DNA修饰电极上呈现准可逆的氧化还原过程.示差脉冲伏安实验中,盐酸异丙嗪的还原峰电流与其浓度在5.0×10-10-9.0×10-9mol.L-1范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999,检出限为3.0×10-10mol.L-1.将该修饰电极用于测定痕量的异丙嗪,获得良好的结果.

采用DNA修饰的金电极表面电化学方法对阿霉素与DNA相互作用的研究(英文)

众所周知 ,阿霉素是一种抗肿瘤药物 ,并能引起严重的心脏副作用。它的疗效和副作用被认为是由于它与DNA之间存在有相互作用。人们已采用不同的方法对DNA和阿霉素的相互作用进行了研究 ,但是由于实验方法本身的限制和实验条件的不同 ,很难得到统一的结果。为了研究阿霉素和DNA之间相互作用的机制 ,我们采用DNA修饰的金电极表面电化学方法对阿霉素与DNA相互作用进行了研究 ,结果发现 ,在酸性溶液中 ,阿霉素带正电荷 ,dsDNA带负电荷 ,两者之间的相互作用主要是静电结合。随着pH值的增加 ,在中性溶液中 ,阿霉素与dsDNA的相互作用是嵌入结合。另外 ,在酸性溶液中 ,吸附在电极表面的ssDNA与阿霉素之间存在有静电作用。这些结果为深入理解阿霉素与DNA的相互作用提供了帮助。

中美科学家在细菌天然DNA骨架上首次发现一种生理修饰——磷硫酰化的DNA修饰

据搜狐网2007年10月19日援引2007年10月18日《解放日报》消息。由上海交通大学微生物代谢教育部重点实验室邓子新院士领衔的科研小组与美国麻省理工学院合作，成功完成了“细菌DNA大分子上的磷硫酰化”课题的研究，解析了DNA硫修饰精细化学结构为“R-构象的磷硫酰化”，并发现细菌中的5种酶共同合作将硫掺入到了DNA骨架中，从而形成了细菌天然DNA骨架上的磷硫酰化修饰。

DNA甲基化修饰在眼科疾病发病进程中的作用研究进展

许多眼科疾病的发生发展与遗传、环境两大因素密切相关,其中表观遗传修饰是连接遗传与环境因素的重要纽带,能够通过影响基因转录或翻译影响相关基因的表达水平,在眼病的发病进程中发挥作用。DNA甲基化修饰(DNA methylation)是表观遗传修饰的重要组成部分,通常由从头甲基化、维持甲基化和去甲基化三个过程调节,在调控基因表达方面具有重要意义。目前,研究人员发现DNA甲基化修饰在角膜内皮的损伤修复、线粒体动力学调控与糖尿病视网膜病变、氧化应激反应与白内障等眼科疾病中发挥重要作用,为相关眼病的治疗提供了新的思路。本文就DNA甲基化修饰在相关眼病发展进程中的作用研究进展进行简要综述,为眼病的筛查、诊断与治疗提供新的视角与方向。

ssDNA/十八酸修饰碳糊电极的制备及伏安法表征

将石墨粉与十八酸在80℃下混合制成表面富含—COOH的基底碳糊电极(SA/CPE),然后在活化剂N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)存在下将ssDNA固定到电极表面制备ssDNA修饰电极(ssDNA/SA/CPE).以亚甲基蓝(MB)为指示剂,用循环伏安法对SA/CPE和ssDNA/SA/CPE进行电化学表征,发现其在ssDNA/SA/CPE上较在SA/CPE上的氧化峰电流(ipa)和还原峰电流(ipc)分别增大1.9倍和1.7倍,式电势(Ef)负移8mV.把ssDNA/SA/CPE放在互补ssDNA溶液中杂交后,MB的ipa和ipc较在SA/CPE上分别增大1.0倍和0.8倍,Ef负移18mV.用0.5mol/L的NaOH溶液冲洗使电极表面杂交而成的dsDNA变性洗脱,MB的伏安信号几乎与在ssDNA/SA/CPE上一样.ipc与SA/CPE上固定的ssDNA质量在1.0×10-7～5.0×10-6g范围内成线性关系,检测限为2.0×10-9g(S/N=3).这种既廉价又灵敏的电化学生物传感器有望在转基因植物产品检测研究中得到应用.

DNA甲基化检测中亚硫酸氢盐修饰方法的改进与评价

目的:建立一种快速便捷的亚硫酸氢盐修饰DNA方法用于DNA甲基化检测。方法:提高亚硫酸氢盐浓度及修饰温度、缩短修饰时间并用玻璃奶回收DNA改进DNA修饰方法,用亚硫酸氢盐测序法分析MAGE-A3基因和DAP-K基因目的片段中胞嘧啶转化为胸腺嘧啶的效率,评价改进方法与传统方法、试剂盒方法对DNA的修饰效果。结果:改进的方法可将操作过程缩短到3 h左右;非甲基化的胞嘧啶到胸腺嘧啶的转化率超过99%,与传统方法、试剂盒方法相比差异无统计学意义(χ~2=0.0564,P>0.05);只针对非甲基化的胞嘧啶进行转化修饰,而在对甲基化胞嘧啶过度修饰为胸腺嘧啶方面与传统方法无统计学差异(χ~2=0.0149,P>0.05)。结论:改进的亚硫酸氢盐DNA修饰方法修饰效率高,对甲基化的胞嘧啶过度修饰影响不显著,且具有节省时间,操作简便等优点。

三维有序金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于抗肿瘤药物与DNA相互作用的研究

利用模板法在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜修饰电极(3DOM GTD/ITO),并在此修饰电极上成功固定小牛胸腺DNA(ct DNA),从而构建了一种新型的DNA生物传感器(DNA/3DOM GTD/ITO),并通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对修饰电极的表面形貌进行表征。采用电化学交流阻抗(EIS)法研究了ct DNA在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的固定情况,结果表明,ct DNA已被成功地固定在3DOM GTD/ITO修饰电极表面。采用循环伏安法、微分脉冲伏安法等电化学方法研究了抗肿瘤药物槲皮素(Qu)在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的电化学性质及与ct DNA的相互作用。结果表明,Qu在3DOM GTD/ITO修饰电极表面有1对准可逆的氧化还原峰,其氧化还原反应为2电子和2质子的转移过程。Qu可与固定在修饰电极上的ct DNA发生较强的结合作用,其结合常数(K)为3.61×106L/mol。循环伏安实验、紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、圆二色性光谱均表明Qu与ct DNA之间的相互作用模式为嵌插作用。Qu与ct DNA的碱基结合具有序列选择性,对Qu与聚(d G-d C)及聚(d A-d T)的结合常数进行计算,得到结合常数比K(d G-d C)/K(d A-d T)=3.5,表明Qu与ct DNA发生嵌插作用时更倾向于结合在GC富集区域。

DNA修饰电极上盐酸异丙嗪电化学行为及其电化学动力学性质

目的:研究盐酸异丙嗪(promethazine hydrochloride)在DNA修饰碳糊电极(DNA/CPE)上的电化学行为及电化学动力学性质。方法:用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、计时库仑法(CC)和计时电流法(CA)等多种电化学方法进行研究。结果:在pH=6.8的C-L缓冲溶液中,1.0×10-4mol.L-1的盐酸异丙嗪在DNA/CPE上氧化峰电位为0.633 V,比在碳糊电极(carbon paste electrode,CPE)上的峰电位正移了30 mV,峰电流显著降低。测得盐酸异丙嗪在DNA/CPE上电极反应动力学参数:电荷转移系数α=0.80,扩散系数D=8.936×10-6cm2.s-1,电极反应速率常数kf=3.828×10-2cm2.s-1,而在CPE上α=0.86,扩散系数D=1.099×10-5cm2.s-1。结论:盐酸异丙嗪与DNA二者以嵌插作用结合,形成了一种非电活性物质。

过氧乙酸-TAE缓冲液对硫修饰DNA切割条件的优化

用乙酸和过氧化氢反应生成的过氧乙酸(PAA)辅配三羟甲基氨基甲烷-乙酸-EDTA(TAE,pH7.5)对硫修饰DNA的切割条件进行了优化.用6 mmol/L的PAA-TAE处理硫修饰基因组和质粒DNA,30 min可使降解程度达到最大饱和.用60 mmol/L的PAA-TAE经20 h处理低熔点琼脂糖包埋的菌丝体DNA,得到最佳切割效果.用PAA-TAE验证了一株在脉冲场凝胶电泳过程中基因组DNA降解的Salmonella菌株的Dnd表型;同时验证其质粒激活降解与已经验证的Streptomyces lividans质粒激活降解一样为位点专化性硫修饰.

腺嘌呤的氨基修饰增强DNA导电性的理论研究

利用密度泛函理论并结合非平衡态格林函数方法,研究了腺嘌呤A的碳2位氨基修饰对DNA导电性的影响.结果表明,形成的双氨基嘌呤D可以与胸腺嘧啶T通过3个氢键进行配对,由于氨基修饰形成了新的氢键,使配对碱基D和T之间的结合比AT更紧密.修饰后体系的能隙和电离能大大降低,紫外吸收光谱在一定程度上会发生红移,并增加了一些电荷转移跃迁.计算的沿氢键方向的横向电荷输运和沿DNA链方向的纵向电荷输运性质,证明了氨基的取代修饰可以很好地提高DNA的电荷输运性质.揭示了DNA导电性增强是由于修饰调整了碱基对DT的最高占据轨道(HOMO)能级,使之较天然碱基对AT更靠近GC的HOMO,从而降低了空穴在DNA中迁移的势垒.

DNA/RNA甲基化修饰检测技术进展

表观遗传学研究的是在不改变基因序列前提下,持续性和可遗传性改变基因活性状态的分子和机制。其中DNA和RNA的修饰是近几年表观遗传修饰研究的热点。为了对这些表观遗传修饰的动态分布、机制和功能有更深入的认识和理解,研究人员开发了多种定量和定位分析的检测方法。本文概述了DNA和RNA甲基化修饰形成的机制以及在植物中的功能,重点综述了近年来建立的检测表观遗传修饰的技术,并展望了新兴的单细胞和单分子测序技术的发展。高通量高精度检测技术的突破性发展,将极大促进对植物中表观遗传修饰的研究。

ELISPOT法检测HIV跨膜修饰的DNA疫苗与痘病毒联合免疫小鼠,其特异性CTL功能的研究

目的:通过DNA疫苗与痘病毒联合免疫效果的分析,探讨这种免疫方案的优势及跨膜修饰的DNA质粒诱导的特异性CTL强度。方法:用跨膜修饰的DNA质粒PDRVISV1.0-gagtm在0、2、4周初始免疫BALB/c小鼠,在第6周用痘病毒rVV-syngag加强免疫。在第10周采集血清样本进行抗HIV抗体亚型检测,然后处死小鼠检测小鼠的细胞免疫水平。结果:这种联合免疫的策略免疫组诱导出了特异性CTL反应并且抗体亚型检测免疫反应趋向于Th1型细胞免疫。结论:本实验为提高疫苗免疫原性提供了新的免疫方法。为免疫策略的深入研究奠定了一定的基础,提供了一定的数据支持和启示。

5-乙炔基脱氧尿苷质谱标记法量化DNA甲基化和羟甲基化

据Stewart-Morgan KR 2023年1月12日[Nature Cell Biology,2023,25(1):183-193.]报道,丹麦哥本哈根大学健康与医学科学学院诺和诺德基金会蛋白质研究中心(CPR)研究人员开发出一种高度敏感的定量方法,称为5-乙炔基脱氧尿苷质谱标记法(5-ethynyl-deoxyuridine labelling for mass spectrometry,i DEMS),通过EdU标记质谱分离DNA。这是第一次用质谱方法来测量纯化的、复制的DNA上的DNA修饰。