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文檔簡介
1、DNA的凝聚是分子生物學(xué)的核心之一,而單分子操縱技術(shù)在分子生物學(xué)的發(fā)展中提供重要的手段,本文主要是采用單分子磁鑷技術(shù)(MT)與原子力顯微鏡技術(shù)(AFM),對DNA的凝聚過程的溶劑效應(yīng)進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容包括:
1.利用原子力顯微鏡技術(shù)(AFM),系統(tǒng)地研究了由乙醇與多價離子(hexammine cobalt(Ⅲ)[Co(NH3)6<'3+>])協(xié)同作用導(dǎo)致的lambda-DNA凝聚現(xiàn)象。單獨測得三價Co(NH3)6<'3+>
2、的臨界凝聚濃度大約是10μM,乙醇的臨界凝聚濃度大約是15%(v/v)。若三價離子Co(NH3)6<'3+>的濃度大于400μM時,可以觀察到DNA的解凝聚現(xiàn)象。在DNA溶液中同時36加入乙醇(12%)與Co(NH3)6<'3+>(8μM),當(dāng)其濃度各低于臨界值時,也可觀察到凝聚現(xiàn)象,說明乙醇與Co(NH3)6<'3+>對DNA的凝聚有協(xié)同作用。而且在協(xié)同作用下,可以觀察到典型的36圓環(huán)結(jié)構(gòu)(toroids)。其中解凝聚現(xiàn)象可能運(yùn)用電荷
3、逆轉(zhuǎn)與離子釋放機(jī)制來解釋。
2.通過AFM與MT的技術(shù),研究酒精導(dǎo)致的DNA凝聚。酒精一般被用作提純DNA的沉淀劑,我們通過MT與 AFM技術(shù)研究酒精導(dǎo)致的單分子 DNA凝聚。首次證明酒精引起的DNA塌縮的中間亞穩(wěn)球拍態(tài)的存在。對于凝聚力的測量,甚至在50%酒精濃度都不到0.2pN,這個值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于多價離子與表面活性劑。還證明了酒精導(dǎo)致的DNA形態(tài)的B-A轉(zhuǎn)變,發(fā)現(xiàn)DNA的A形態(tài)的彈性模量比B形態(tài)的要大。與多價離子相比,酒精導(dǎo)致
4、DNA凝聚的拉伸實驗表現(xiàn)了不同的特性,其拉伸曲線的步長范圍比較大,從幾十納米到幾微米的范圍都有,與多價離子相對統(tǒng)一的200nm的步矩形成對比。同時我們發(fā)現(xiàn),隨著酒精濃度的增加,DNA的持久長度成單調(diào)減小的趨勢。在弱溶劑里,由于DNA片段之間的弱相互作用引起的DNA的凝聚形態(tài),多是一些不規(guī)則球拍組成的松散花狀的結(jié)構(gòu)。通過AFM成像進(jìn)一步證實這些現(xiàn)象與分析結(jié)果。得出結(jié)論,在酒精導(dǎo)致的DNA凝聚中溶劑排斥效應(yīng)比電荷中和效應(yīng)更占據(jù)主導(dǎo)地位。
5、r> 3.多個識別位點的內(nèi)切酶與 DNA相互作用的方式有很多,其中通過結(jié)合成環(huán)狀的方式在許多基礎(chǔ)生物化學(xué)的過程中起著很重要的作用。限制性內(nèi)切酶 BspMI必須綁定 DNA上面兩個有效的識別位點才具有有效的活性,這是研究這種成環(huán)相互作用的有用模型。在實驗中Ca2+代替正常的內(nèi)切酶輔助因子 Mg2+,限制了內(nèi)切酶的切割作用,導(dǎo)致內(nèi)切酶與 DNA的結(jié)合,而且這種內(nèi)切酶一般是通過四聚體的形式與 DNA的一個位點結(jié)合或者通過一個四聚體結(jié)合兩個位
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