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环境中有机污染物与肿瘤相关DNA间相互作用的研究

作　者: 卜晓阳
导　师: 李卉卉；杨小弟
学　校: 南京师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 有机污染物肿瘤DNA 相互作用光谱法质谱法计算机模拟分子对接
分类号: X503.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

环境中的有机污染物来源广泛,种类繁杂,对人体健康造成威胁,尤其是对基因肿瘤相关疾病的高风险性。本文以环境中三类主要的有机污染物为研究对象,为达到揭示有机污染物分子与人类肿瘤相关DNA作用机制的研究目的,采用紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱、电喷雾质谱等分析测试技术和计算机模拟分子对接实验,系统地研究污染物分子与不同DNA之间的相互作用。寻找污染物分子特异性作用的基因靶标,并确定不同污染物分子对特定DNA的亲合能力与作用方式,特别是对DNA空间结构的影响,从而在分子水平上探讨有机污染物分子的环境影响与肿瘤疾病的发生发展间的内在联系,为环境中外源性物质的风险评估和肿瘤疾病的预警预测奠定基础。本文选用有机磷农药(DDVP、DIM、OME)、有机氯农药(DDT、DDE、DDD)、环境激素吩嗪-1-羧酸(PCA)和环丙沙星(CIP)这三类环境中的有机污染物作为对象,研究它们分别与人类端粒末端重复序列、抑癌基因p53和癌基因C-myc启动子区DNA之间的相互作用。主要结果如下：(1)紫外荧光滴定实验结果表明有机磷农药与端粒DNA之间主要是以嵌插方式结合,有机磷农药分子的加入会造成端粒DNA的熔化温度下降。三种有机磷农药与端粒DNA作用的表观结合常数大小顺序依次为：DIM> DDVP>OME。(2)有机氯农药与p53 DNA和C-myc DNA之间也以嵌插作用为主,同时有机氯农药的加入也会减低DNA的熔化温度。圆二色实验证实不同有机氯农药对两种DNA二级空间结构有不同程度的影响。其中,DDD与p53 DNA; DDT与C-myc DNA之间作用最为明显,作用力较强。(3)紫外、荧光、圆二色谱实验确定了CIP、PCA与端粒DNA之间的作用力、作用方式以及对DNA空间结构的影响情况。选取CIP为例,结合质谱实验表明CIP与端粒DNA之间主要以1+1的结合模式为主。计算机模拟分子对接实验表明CIP与DNA片段的结合位点位于DNA的小沟位置且对GC碱基对有一定的偏好性。CIP与端粒DNA的作用方式是以插入方式与DNA小沟区结合并伴随氢键和范德华力共同作用模式。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-23
  1.1 引言  8-9
  1.2 环境有机污染物的来源和种类  9-10
  1.3 双螺旋DNA的生物功能  10-11
  1.4 DNA和小分子之间的作用方式  11-12
  1.5 有机污染物对人体肿瘤相关基因DNA毒性的研究进展  12-13
  1.6 有机污染物对生物体的致毒机理研究  13
  1.7 DNA和小分子之间相互作用研究方法  13-16
    1.7.1 光谱学方法  13-15
    1.7.2 电化学方法  15
    1.7.3 电喷雾质谱法  15
    1.7.4 粘度测定方法  15
    1.7.5 模拟计算方法  15-16
  1.8 本课题的研究目的、意义及内容  16-18
    1.8.1 本课题的研究目的、意义  16-17
    1.8.2 本课题的内容  17-18
  参考文献  18-23
第二章有机磷农药与端粒DNA之间的作用研究  23-39
  2.1 引言  23-25
  2.2 实验部分  25-26
    2.2.1 实验仪器与试剂  25
      2.2.1.1 实验仪器  25
      2.2.1.2 实验试剂  25
    2.2.2 实验方法  25-26
      2.2.2.1 溶液配制方法  25-26
      2.2.2.2 测定方法  26
  2.3 实验结果与讨论  26-34
    2.3.1 双链DNA形成条件的选择  26-28
      2.3.1.1 不同缓冲体系对端粒DNA的紫外影响  26-27
      2.3.1.2 不同退火时间端粒DNA双螺旋结构的影响  27-28
    2.3.2 不同有机磷农药与端粒DNA的紫外光谱研究  28-31
      2.3.2.1 有机磷农药和端粒DNA之间相互作用随时间的变化  28
      2.3.2.2 有机磷农药与端粒DNA的紫外光谱作用  28-30
      2.3.2.3 有机磷农药对端粒DNA稳定性的影响  30-31
    2.3.3 不同有机磷农药对端粒DNA的荧光光谱研究  31-34
      2.3.3.1 有机磷农药对EB-DNA体系的荧光淬灭  32
      2.3.3.2 有机磷农药对EB-DNA体系的荧光淬灭模式判断  32-33
      2.3.3.3 有机磷农药与端粒DNA相互作用的表观结合常数  33-34
  2.4 小结  34-36
  参考文献  36-39
第三章有机氯农药与人体肿瘤相关DNA间的相互作用研究  39-52
  3.1 引言  39-40
  3.2 实验部分  40-41
    3.2.1 仪器和试剂  40
    3.2.2 双链DNA的制备  40
    3.2.3 实验方法  40-41
  3.3 结果与讨论  41-49
    3.3.1 缓冲体系的选择  41
    3.3.2 有机氯农药与DNA作用的紫外吸收光谱研究  41-43
    3.3.3 有机氯农药对双螺旋DNA结构稳定性的影响  43-44
    3.3.4 有机氯农药与DNA作用的荧光光谱研究  44-45
    3.3.5 有机氯农药与DNA体系作用方式的判断  45-47
    3.3.6 有机氯农药与DNA体系结合常数和结合位点的确定  47-48
    3.3.7 有机氯农药与DNA作用的圆二色谱研究  48-49
  3.4 小结  49-50
  参考文献  50-52
第四章环境激素与端粒DNA之间相互作用研究  52-62
  4.1 引言  52-53
  4.2 实验部分  53-54
    4.2.1 实验仪器与试剂  53
      4.2.1.1 实验仪器  53
      4.2.1.2 实验试剂  53
    4.2.2 实验方法  53-54
      4.2.2.1 溶液配制方法  53
      4.2.2.2 测定方法  53-54
  4.3 实验结果与讨论  54-60
    4.3.1 有机污染物分子与DNA作用的紫外吸收光谱研究  54-56
      4.3.1.1 DNA对PCA紫外吸收光谱的影响  54-55
      4.3.1.2 有机污染物对端粒DNA紫外吸收光谱的影响  55
      4.3.1.3 有机污染物和端粒DNA紫外变温实验  55-56
    4.3.2 有机污染物分子DNA相互作用的荧光光谱研究  56-57
      4.3.2.1 CIP与DNA相互作用的稳态荧光光谱作用  56
      4.3.2.2 有机污染物分子对EB-DNA体系的荧光淬灭  56-57
    4.3.3 有机污染物分子与DNA相互作用的圆二色谱研究  57-58
    4.3.4 有机污染物分子CIP与DNA相互作用的质谱研究  58
    4.3.5 CIP与DNA片段结合模式的模拟计算研究  58-60
  4.4 小结  60-61
  参考文献  61-62
攻读硕士期间的主要科研成果  62-63
致谢  63

环境中有机污染物与肿瘤相关DNA间相互作用的研究

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