硒对云南白灵芝生长、品质及DNA甲基化特征的影响

采用田间覆土栽培试验,设置6个Se浓度(0、50、100、200、300、400μg/g)处理,分别记为CK、Se50、Se100、Se200、Se300、Se400,研究外源硒对云南白灵芝生长发育、重金属积累、生物活性成分含量及其DNA甲基化特征的影响。结果表明,与CK相比,外源Se对子实体柄长和菌盖大小(横径、纵径)无显著影响,但能显著降低菌盖厚度;随着Se施用水平提高,菌丝生长速率和子实体硒含量均呈先增后降的趋势,生物量呈先降后增再降的趋势。子实体重金属含量(As、Cd、Pb、Hg)随Se浓度增加呈持续降低趋势,线性分析也表明,重金属含量与Se施用浓度均呈显著负相关。施Se增加了子实体多糖、粗蛋白、黄酮及总氨基酸含量,其中,多糖、黄酮含量在Se400处理下最高,总氨基酸、粗蛋白含量分别在Se200、Se300处理下最高。HPLC测定分析表明,与CK相比,Se300提高了灵芝酸A、灵芝酸DM、灵芝酸F及灵芝酮三醇为主的三萜酸组分,其总三萜酸含量较其他处理提高2.93%~25.54%。敏感扩增多态性分析(MSAP)结果显示,Se300较CK、Se400相比具有较高的未甲基化位点比例和较低的甲基化位点比例。综上,施用外源硒可促进早期菌丝生长,提高子实体生物量累积,改善子实体重金属安全性能和生物活性成分品质,改变DNA甲基化比例,且以300μg/g施用浓度的整体效果最佳,其子实体产量较对照显著提高11.36%。

秦岭特色药王茶的营养组成、抗氧化活性及其对DNA损伤的作用

目的:揭示秦岭特色药食同源植物药王茶的营养保健功效与活性物质基础,为药王茶资源的开发利用提供参考。方法:采用高效液相色谱法、等离子体发射光谱法等分析药王茶的化学组成,测定其营养素和活性成分的种类与水平,采用自由基清除实验等评价其抗氧化活性,采用琼脂糖凝胶电泳技术研究其抗DNA损伤作用。结果:药王茶含有槲皮苷、槲皮素和没食子酸,提取物中含量依次为0.17%±0.00%、0.29%±0.01%和0.28%±0.01%。必需氨基酸含量为65.65±1.97 mg/g。锰、硒、镁的含量分别为1.19±0.04、0.43±0.02、2.80±0.05 mg/kg,砷、镉、汞、铅等重金属均未超过国家限量标准。清除DPPH、ABTS自由基的EC50值分别为0.0704、0.3810 mg/mL,具有较高的还原力。对DNA损伤的保护作用具有明显的剂量依赖性,在药王茶提取物浓度达到1×10^(-2)mg/mL时抗DNA损伤作用强于抗坏血酸。结论:药王茶含有多种生物活性物质,重金属含量符合标准,具有一定的体外抗氧化能力和抗DNA损伤作用。

DNA模板荧光金属纳米团簇的合成及应用

荧光金属纳米团簇的尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间,特殊的结构和尺寸赋予了金属纳米团簇一系列优异的荧光特性,如荧光强度高、抗光漂白性能强、较大的斯托克斯位移。脱氧核糖核酸(DNA)由于其独特的结构和可设计的序列而成为合成金属纳米簇的理想模板。DNA模板的金属纳米簇主要包括DNA模板的银纳米团簇(DNA-AgNCs)、铜纳米团簇(DNA-CuNCs)、金纳米团簇(DNA-AuNCs)等。DNA模板的金属纳米团簇作为一种新型的荧光纳米探针在生物传感和生物成像等领域具有较大潜在应用价值。基于先前对DNA模板的金属纳米团簇的研究,系统总结了DNA模板的金属纳米簇的制备、性质和在生物传感以及生物成像中的应用。最后,讨论了DNA模板的金属纳米簇的未来发展研究重点和前景。

多环芳烃和金属混合暴露对DNA甲基化和DNA甲基转移酶的影响

目的探讨多环芳烃(PAHs)和金属混合暴露与基因组DNA甲基化标志物改变的关系。方法采用横断面研究,在768名研究对象中开展标志物研究。采用超高效液相色谱串联质谱法检测尿1-羟基芘(1-OHP)水平,评估PAHs的内暴露水平;采用电感耦合等离子体质谱法检测尿金属浓度。应用酶联免疫吸附(ELISA)法定量白细胞DNA总甲基化(%5 mC)、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法分析DNA甲基化转移酶(DNMTs)的表达改变。使用多重线性回归分析模型、中介分析模型探讨金属与%5 mC和DNMTs的关系,并进一步使用分位数g计算回归模型和贝叶斯核机器回归(BKMR)模型探讨混合暴露与%5 mC的关系。结果线性回归分析显示尿1-OHP、尿镍每增加1个IQR(1.06μmol/mol肌酐、27.75μmol/mol肌酐),%5 mC水平分别降低6.79%和2.95%;尿镍每增加1个IQR(27.75μmol/mol肌酐),DNMT 1表达水平升高11.04%;尿1-OHP、尿锰、尿铁每增加1个IQR(1.06μmol/mol肌酐、32.04μmol/mol肌酐、2402.76μmol/mol肌酐),DNMT 3 B表达水平分别降低22.48%、19.64%、24.59%。混合暴露模型显示PAHs和金属混合暴露会导致DNA总甲基化(%5 mC)和DNMT 3 B表达水平降低,其中与DNA总甲基化(%5 mC)改变相关的组分是PAHs。中介效应提示DNMT 1表达在镍暴露与DNA总甲基化(%5 mC)水平改变中存在介导作用。结论PAHs和金属混合暴露会导致基因组低甲基化改变。镍可能通过影响DNMT 1的表达而影响DNA总甲基化(%5 mC)水平。

DNA-金属纳米材料在分子识别和药物递送中的应用

分子识别和药物递送对疾病的早期诊断和靶向治疗至关重要。DNA作为一种天然纳米分子,具有良好的生物相容性、分子识别性及序列可编程性等特点,因此在生物医学研究中受到广泛关注。然而,DNA纳米材料存在依赖于光响应系统且不能穿透细胞膜等缺点,导致单独使用无法满足实际应用的需求。近年来,涌现出大量DNA-金属纳米材料,这些复合材料具有光化学特性、组织穿透能力和药物装载能力等功能,克服了单一材料的缺陷,在生物传感、生物成像和药物靶向递送中表现出巨大的应用潜力。本文集中于3种近年热门的DNA-金属纳米材料(DNA-铜纳米材料、DNA-上转换纳米材料、DNA-金属有机框架纳米材料),依据DNA与各金属纳米材料的结合方式进行合理分类,介绍其在生物传感、生物成像和药物递送中的最新应用进展,并对未来发展方向进行了展望。

金属纳米簇荧光传感分析简述

荧光传感分析作为生物传感器的一种,具有制备简便,响应速度快,对各种目标物的灵敏度高和选择性强等独特优势,它是通过测定加入目标物量的不同引起的荧光强度变化来实现对目标物的检测。以特定序列的DNA链原位合成而得的金属纳米团簇作为一种新型荧光传感器的信号源,具有合成简单、超小尺寸、低毒性、无需修饰和标记、光稳定性好等优点,被广泛应用于生物传感、生物标记、疾病诊断等领域。随着DNA纳米技术的发展,研究者们将金属纳米簇与DNA纳米结构相结合,试图构建性能更为优越的传感检测平台。

DNA模板骨架合成金属纳米团簇传感策略概述

以DNA模板为骨架合成的金属纳米团簇含有几个到几百个原子,其尺寸范围从亚纳米到2纳米。由于具有很强的量子限域,该类金属纳米团簇表现出优良的类分子荧光特性。该文主要概述了以不同DNA序列模板合成的银纳米团簇(AgNCs)、铜纳米团簇(CuNCs)和金纳米团簇(AuNCs),及其在生物传感领域的应用。与其他配体保护的金属纳米团簇相比,DNA模板金属纳米团簇表现出更优越的物理、化学特性和生物相容性。如DNA模板银纳米团簇根据模板序列的不同,显示出可调的荧光发射和增强的稳定性。近些年来,研究者们利用金属团簇作为一类特殊的免标记型荧光信标,构建了各种目标物检测的传感平台,包括小分子和离子检测,蛋白检测以及核酸检测等。在可预见的未来,基于巧妙设计的DNA-金属纳米团簇及其复合材料在生物传感和生物分析领域将有更大的发展。

TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA强吸附的第一性原理研究

纳米二氧化钛(TiO_(2))由于具有卓越的生物相容性和优异的物理性能,因此有望在生物医学领域中发挥重要的作用,且应用前景广阔.利用第一性原理计算,深入地研究了金红石型TiO_(2)纳米层(110)表面与脱氧核糖核酸(DNA)不同碱基在界面之间的吸附性能及相互作用的原子机制.通过分析结合能和功函数的计算结果发现,TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA碱基的吸附强度显著增强,比典型二维纳米材料的吸附强度大两倍以上.进而,通过研究电子能带结构和态密度计算结果,阐明了二者在界面之间的吸附机制,其起源于吸附体系显著降低的能级和C、N和/或O的2p轨道与费米能级附近Ti原子的3d轨道的强烈杂化.纳米TiO_(2)为DNA传感器和测序仪的设计提供了一种极具潜力的候选材料.

基于DNA-金属纳米簇检测肿瘤标志物的研究进展

以DNA为模板合成的金属纳米簇具有独特的电学、光学和电子性能,增强了纳米材料在医学领域的生物相容性。利用DNA-金属纳米簇构建的肿瘤标志物检测技术有助于提高检测性能和稳定性。基于国内外相关研究进展,从DNA-金属纳米簇材料的合成及性能、对肿瘤标志物检测技术的研究应用等角度进行综述,并对前景进行了展望。

基于Y型DNA结构和磁分离的荧光生物传感器同时检测Pb^(2+)和Cd^(2+)

多种重金属离子共存对人类健康和环境安全构成严重威胁,因此,建立灵敏、快速和可靠的分析方法尤为重要。将靶标识别元件——核酸适配体和DNAzyme与Y型DNA结构以及磁分离相结合,构建了一种能够同时检测食品中Pb^(2+)和Cd^(2+)的荧光生物传感器。核酸适配体和DNAzyme分别对Cd^(2+)和Pb^(2+)具有高度特异性,经巧妙设计所得的Y型DNA结构可实现对双目标物的同时检测,借助磁珠的固载和磁分离能力可进一步提高传感器的灵敏度。基于以上策略,开发了一种操作步骤简单、灵敏度高和稳定性好的新型荧光传感器分析方法,分别在0.5~100μmol/L和0.01~100μmol/L范围内对Pb^(2+)和Cd^(2+)具有线性响应,检出限分别为9.7 nmol/L和0.4 nmol/L。此外,相对标准偏差为3.3%~5.4%,实际样品中Pb^(2+)和Cd^(2+)的回收率为82.33%~107.25%。所制备的荧光生物传感器能够为重金属离子的多重检测提供一种有力的工具。

光度法研究姜黄素金属络合物与鲑鱼精DNA的相互作用

采用紫外可见分光光度法研究了姜黄素(CUR)的光谱特性及其金属络合物与鲑鱼精DNA的相互作用。结果表明,在pH值为6.5的Tris-HCl缓冲溶液中,姜黄素的特征吸收峰在430 nm处,Fe3+-CUR形成了1∶3的金属络合物,其结合常数KD=4.326×104L/mol,确定了Fe3+-CUR与鲑鱼精DNA之间有嵌插作用存在,其结合常数KD=136.24 L/g。

金属离子与DNA相互作用的研究进展

对金属离子与DNA相互作用的研究进展进行了综述,讨论了不同金属离子与DNA碱基的作用位点以及不同金属离子与DNA相互作用的特点。

脱氧核糖核酸电化学研究进展

本文首先介绍了DNA与电极的相互作用、DNA的电化学反应、DNA与过渡金属配合物相互作用的电化学研究及技术,然后重点对过渡金属配合物在DNA的长程电子转移、DNA的电致化学发光标记分析、DNA电化学传感器、DNA损伤与修复等方面应用的研究现状作了归纳和评述。提出了今后研究工作的方向。

骨炭修复重金属污染土壤和降低基因毒性的研究

采用分级提取的方法研究了施加骨炭对污染土壤重金属的固定效果,结果表明,土壤施加10 mg.kg-1骨炭后水溶态、交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Pb的浓度都显著下降;而加入骨炭后土壤有机结合态Pb的浓度显著上升,表明骨炭可以吸附、固定土壤中的Pb,改变Pb的化学形态,降低Pb的生物可利用性.加入骨炭后土壤中水溶态和交换态Cd的浓度都显著下降,残渣态Cd的浓度明显上升.骨炭处理对土壤中Cu化学形态的影响和Pb相似,表明骨炭可以吸附固定土壤中的Cu.骨炭处理对Zn也有一定的固定效果,降低了土壤中水溶态的Zn.采用植物彗星实验研究了施加骨炭对土壤基因毒性的影响,表明加入骨炭后减轻了污染土壤对洋葱根尖细胞的DNA的损伤,降低了土壤污染对植物的基因毒性.生物评价和化学评价的结果均表明骨炭是重金属污染土壤的有效修复剂,能有效降低污染土壤中重金属的生物有效性和对植物的毒性.

荧光法研究手性金属配合物与DNA的作用机理

以溴化乙锭为荧光探针，研究手性金属配合物［Ｎｉ（ｐｈｅｎ）３］（２＋）和［Ｆｅ（ｐｈｅｎ）３］（２－）与ＤＮＡ的反应机理，结果表明，配合物与ＤＮＡ作用存在插入和静电结合两种模式，即部分菲咯啉配体插入ＤＮＡ双螺旋碱基对中，同时带正电荷的配合物与ＤＮＡ的磷酸基团发生静电结合。

过渡金属配合物断裂双链DNA及其机理

本文讨论了过渡金属配合物导致ＤＮＡ双链断裂的各种攫氢反应及碱基氧化机理，对由水解过程促进ＤＮＡ断裂的过渡金属配合物也作了介绍。

用单细胞凝胶电泳检测砷、汞、铅致DNA损伤的研究

应用ＳＣＧＥ方法体外检测ＮａＡｓＯ２、ＨｇＣｌ２、Ｐｂ（ＮＯ３）２对人外周血淋巴细胞造成的ＤＮＡ损伤。结果表明，ＳＣＧＥ方法非常灵敏，能检测到很低剂量的ＮａＡｓＯ２和ＨｇＣｌ２所引起人外周血淋巴细胞的ＤＮＡ断裂，而且该法还具有快速、花费少等优点。

La(Ⅲ)配合物的抗氧化性和DNA结合性质研究

由8-羟基喹啉-2-甲醛和四个芳香酰肼合成的四种希夫碱配体分别与La（NO3）3·6H2O反应合成了四个La（Ⅲ）配合物。La（Ⅲ）和每个配体均形成双核的1：1（金属：配体）型9配位配合物。这些配合物均能与小牛胸腺DNA以插入作用较强结合，结合力常数为10^-6～10^7L·mol^-1。这些配合物均有较强的清除羟基自由基和超氧负离子自由基的抗氧化活性。含有酚羟基基团的配合物表现出较强的清除羟基自由基的活性．而含有N-杂环基团的配合物表现出较强的清除超氧负离子自由基的活性。

重金属Cd^(2+)、Pb^(2+)和Zn^(2+)对泥鳅DNA损伤的研究

采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE),研究重金属Cd2+、Pb2+、Zn2+在不同暴露时间(1—35d)、单一重金属离子不同暴露浓度(0.05mg/L、0.5mg/L、5.0mg/L)或混合重金属离子(Cd2++Pb2+、Cd2++Zn2+、Pb2++Zn2+、Cd2++Pb2++Zn2+)相同浓度(0.5mg/L)条件下对泥鳅肝胰脏细胞核DNA的损伤作用。以带彗尾核DNA百分率和彗尾长度(TL)与核直径(D)比值为指标,探讨DNA损伤级别与处理浓度间的相关性。结果显示,随着处理时间的延长,带彗尾核DNA百分率和TL/D值均呈上升趋势,5.0mg/L Zn2+组28d时带彗尾核DNA百分率最高(84.85%),35d的TL/D值亦为所有组中最高(2.50);对DNA损伤作用,初期以1级损伤为主,7d后以3级损伤为主,且损伤率超过80%;Cd2+、Pb2+和Zn2+之间的联合毒性表现复杂,但总体表现为Cd2+存在时能增强Pb2+或Zn2+对DNA的损伤作用。总之,重金属Cd2+、Pb2+和Zn2+对泥鳅肝胰脏细胞核DNA损伤具有明显的浓度和时间效应,利用SCGE技术可对水环境污染导致的生物基因毒性作用进行监测。