拉曼光譜在DNA、蛋白質(zhì)檢測及墨跡鑒定中的應用.pdf

1、不同pH值的酸液對生物體會造成不同的影響，醫(yī)學上曾采用醋酸直接處理腫瘤并應用于臨床，并取得滿意的效果。因此研究在不同的酸度條件下處理 DNA、蛋白質(zhì)后其分子結(jié)構(gòu)的變化是一件非常有實際意義的工作。本文利用顯微拉曼光譜研究了不同pH值的酸性溶液對小牛胸腺DNA的影響以及在相同酸度條件下經(jīng)過不同的時間后的分子結(jié)構(gòu)的變化和不同pH值的酸性溶液對溶菌酶溶液構(gòu)象的影響。此外，運用拉曼光譜技術(shù)對簽字筆、圓珠筆的墨跡進行了有效的鑒定并參與了司法鑒定中心

2、的墨跡鑒定工作，對不同書寫時間和書寫在不同種類紙張上的墨跡的拉曼光譜進行了初步的數(shù)據(jù)分析。圍繞以上三個方面，主要做了以下一些工作： 1．測試了pH6.0、pH5.0、pH4.0、pH3.0、pH2.0、pH1.0小牛胸腺DNA的酸性溶液的拉曼光譜。實驗結(jié)果表明：DNA分子內(nèi)部產(chǎn)生了明顯的質(zhì)子化，其拉曼特征頻率和強度均發(fā)生了變化，而且不同的pH值致使它們的變化程度也不同。對DNA分子結(jié)構(gòu)的影響包括磷酸骨架基團、脫氧核糖及堿基。隨著

3、酸性的增強，DNA的構(gòu)型也發(fā)生了變化。 2．測試了pH3.0、pH2.0、pH1.0小牛胸腺DNA的酸性溶液且分別經(jīng)過1h、2h、12h和24h水合后的拉曼譜圖。實驗結(jié)果顯示：DNA分子內(nèi)部發(fā)生了明顯的質(zhì)子化作用，其拉曼特征頻率和強度均發(fā)生了不同程度的變化，而且隨著不同的pH值和不同時間的酸處理它們的變化程度也不同。從pH3.0開始，隨著酸性的增強和時間的延長，DNA溶液質(zhì)子化程度逐漸加深，直到pH1.0時其雙螺旋結(jié)構(gòu)遭到嚴重的

4、修飾和發(fā)生變化。 3．測試了pH5.0、pH4.0、pH3.0、pH2.0、pH1.0溶菌酶的酸性溶液的拉曼光譜。由此定性可知：該蛋白質(zhì)分子的肽鏈主要由α-螺旋和無規(guī)則卷曲組成。在酸化的過程中，溶菌酶的構(gòu)象基本一直保持穩(wěn)定，但當pH<2.0時，該溶菌酶開始變性。在pH5.0時酪氨酸為“暴露式”，當pH4.0～pH2.0為。“埋藏式”，而到了pH1.0時酪氨酸的雙峰已基本消失了。色氨酸的1361 cm<'-1>的強度隨酸性的增強而

5、減弱，由“埋藏式”逐漸轉(zhuǎn)化為“暴露式”。硫-硫橋鍵的振動譜帶按pH5.0到pH1.0的順序分別在508 cm<'-1>、508 cm<'-1>、507 cm<'-1>、507 cm<'-1>和509 cm<'-1>，且強度基本不變，表明在酸環(huán)境中，硫-硫鍵部位的幾何構(gòu)型都是扭曲-扭曲-扭曲，pH值的改變對幾何構(gòu)型無影響。 4．用可見514.5nm和紫外325nm的波長激光作激發(fā)光源，分別測試了不同品牌的黑色圓珠筆，藍色圓珠筆和

6、黑色簽字筆墨跡的拉曼譜圖。在可見514.5nm激光的激發(fā)下，黑色和藍色圓珠筆墨跡都呈現(xiàn)了豐富的拉曼特征峰而黑色簽字筆僅出現(xiàn)了碳峰的信號；此時改換325nm激光來激發(fā)，發(fā)現(xiàn)黑色簽字筆墨跡出現(xiàn)了清晰的拉曼特征譜峰。通過實驗數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)：同一類型且不同品牌筆的墨跡拉曼特征譜峰存在一定的差異，而同一種品牌墨跡的拉曼峰都保持了相對的穩(wěn)定。還用紫外325nm激光作激發(fā)光源，測試了經(jīng)不同書寫時間的墨跡的拉曼光譜，通過譜圖分析可知：黑色墨跡的拉曼光譜在

7、最初書寫的那段時間是變化最快的，到第二天以后變化比較緩慢，但總體趨勢是本底下移，碳峰的尖銳程度降低。同時也測試了書寫在不同紙張上的墨跡的拉曼光譜，分析可知：不同紙張上書寫同一品牌墨跡，它們的譜線是否一致對簽字筆品牌種類具有選擇性。 5．參與了江蘇省公安廳物證鑒定中心和南京師范大學司法鑒定中心的墨跡鑒定工作，利用拉曼光譜技術(shù)對文書、借據(jù)上的墨跡進行了橫向的不同品牌的辨別，準確科學的實驗數(shù)據(jù)以及對樣品無損的特點得到了相關(guān)工作人員的肯