染料及药物小分子与人类端粒DNA相互作用的研究

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1、学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了声明并表示了谢意。学位论文作者签名：码日鼠日期：脚易、J-芯学位论文使用授权声明研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属南京师范大学。学校有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以采用影印、复印等手段保存、汇编本学位论文。学校可以向国家有关机关或

2、机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅。(保密论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密论文，密级：——保密期限为年。学位论文作者签名：糊日期：如，与文万日未鼍慧节中期：加I；^Ⅺ·’。摘要㈣㈣栅瓣㈣一Y2375048小分子和DNA的结合模式与DNA自身的转录和复制密切相关，对它们之间结合模式的研究能够进一步阐明DNA的结构与功能的关系，以及抗癌、抗病毒、抗肿瘤药物的作用机理和理解某些常见疾病的发病机理等。本论文以分析速度快、方法简便、成本低、设备简单、样品需求量少的电化学分析方法为基础，结合光谱法详细研究了具有氧化还原性质的染料及药物小

3、分子与人类端粒双链DNAqsDNA)和单链DNA(ssDNA)的结合模式和作用力的识别，并讨论了它们之间差异性作用的模式和机理。本文结合染料及药物分子的电化学特性以及石墨烯优良的导电性能，首次制备了茜素／石墨烯一壳聚糖(A刚GR．CS／GC)电极及竹红菌甲素／石墨烯(HA．G剐GC)电极。与裸电极相比较，该修饰电极能够高效、特异性结合端粒DNA分子，还具有性质稳定、电化学信号明显等优点。利用上述修饰电极不仅对染料及药物小分子与端粒DNA的作用机制进行了探讨，还用于了人体血样及腹液中端粒DNA含量的检测，且检测结果令人满意。本课题研究内容和结论如下：1．利用电化学结

4、合光谱的方法研究了邻苯二酚紫(Pyroc如ch01Ⅵolet，PCⅥ与端粒DNA在生理条件下的相互作用，结果表明，PCV和端粒DNA的结合模式为嵌插模式。基于伏安滴定实验求得PCV与端粒DNA的结合常数和结合位点数分别为5．3×10，Ⅱ10l·L。·和1．7。在最优的实验条件下，根据PcV还原峰电流变化量与端粒DNA浓度的变化关系可以测得溶液中端粒DNA的含量，当端粒DNA的浓度在0．2．13．0咖l·LJ范围内，线性回归方程为彩“¨A)=0．075CDNA(“mol·■)．O．041，R2=0。9922，检测限为O。1“mol·L～，且该检测方法的抗干扰性较好，

5、为定量检测端粒DNA提供了一个简便、快速的分析方法。2．应用茜素(舭a血，AR)掺杂石墨烯(GR)、壳聚糖(CS)首次制备了舢R-CS电极，该修饰电极在pH=7．4的磷酸盐缓冲溶液中出现了一对可逆的氧化还原峰，AR的氧化峰的峰电位位于．o．573V，还原峰的峰电位位于一0．652V。循环伏安法(CⅥ证明AR在电极上发生了两电子两质子的氧化还原过程，并且标准速率常数五为1．69s～。基于AR与端粒DNA相互作用后而导致的AR还原峰电流减弱及式量电位(E0’)负移等电化学信号的变化，建立起了一种快速灵敏、重现性好、操作简单的测定人类端粒DNA的电化学分析方法，此方法的

6、线性响应范围为8×10’8mol·L—l～1．4×10—5m01·L～，线性拟合方程为戤(“A)=8．4860+0．5366CDNA(“n101·L‘1)，R2=0．9990，最低检测限为2×10罐m01·L。1(S／N=3)，该方法可对生物样品直接测定，无需添加试剂及预处理样品。有望用摘要于实际样品的测定。3．将石墨烯(Graphene，GR)掺杂竹红菌甲素(HypocremnA，HA)按照一定的体积比混合得到GR．HA混合液，运用透射电镜(rrEM)和傅里叶红外光谱(FT瓜)对混合液进行表征，得知GR与HA的主要作用力为万一万堆积效应和氢键作用。循环伏安法(C

7、Ⅵ和示差脉冲伏安法∞PV)测量是在pH≥6．0的磷酸盐缓冲溶液中进行。荧光实验证明了HA对EB．DNA体系能够产生荧光猝灭现象，且猝灭过程为动态猝灭。基于荧光变温实验，分别计算出了HA和端粒DNA在293K和308K时的结合位点数为1．04和O．89。在常温下，HA与DNA反应后的电子转移系数(a)为0．64，标准速率常数(墨)为1．28×10’2s～。热力学实验证明了两者之间的作用力主要是氢键和范德华力。当溶液中端粒DNA的浓度在5．9l×10．9～7．27×10。7mol·L。I的范围内，HA氧化峰电流的变化量与端粒DNA的浓度成良好的线性关系，线性回归方程为

8、△正“10