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1、第二十卷第三期楚雄师范学院学报Vol120No132005年6月JOURNALOFCHUXIONGNORMALUNIVERSITYJun12005DNA的定量分析方法综述*文美琼(楚雄师范学院,云南楚雄675000)摘要:核酸是重要的生命物质,它的定量分析是生命科学、临床检验及生化研究等领域的重要课题。本文首先总结了近年来脱氧核糖核酸DNA定量分析的新方法和新成果,然后从测定原理、特点及试剂等各方面对各种新方法作了归纳及评述。关键词:DNA;定量分析;光谱分析;电化学分析中图分类号:Q523文章标识码:A文章编号:1671-7406(2005)03-0032-0511引言
2、核酸是重要的生命物质,是遗传信息的携带者和基因表达的物质基础。核酸的定量分析是生命科学、临床检验及生化研究等领域的重要课题。它的定量分析不仅对诠释其结构与功能有重要意义,而且对于研究核酸的生物化学反应,发展核酸医药制品,以及对疾病的诊断和防治均具有重要意义,同时可为生物化学和临床分析中生物大分子的测定开辟新的途径。例如DNA的定量分析在帮助发现癌前病变、协助肿瘤早期诊断中有着重要的意义。因为人体正常细胞均具有比较稳定的DNA二倍体含量。当人体发生癌变或具有恶性潜能的癌前病变时,在其发生、发展过程中可伴随细胞DNA含量的异常改变,因此DNA的精确测量,可作为诊断癌前病变发展
3、至癌变中的一个有价值的标志,能对癌前病变的性质及发展趋势作出估价,有助于癌变的早期诊断。又如DNA的定量分析还有助于肿瘤的诊断及预后判断。DNA非整倍体细胞峰的存在可为肿瘤诊断提供有力的依据。肿瘤细胞DNA倍体分析对病人预后的判断有重要作用,异倍体肿瘤恶性病变的复发率高、转移率高、死亡率也高,而二倍体及近二倍体肿瘤的预后则较好。再者,DNA的定量分析在肿瘤疗效评估及细胞凋亡和多药耐药基因研究中的作用也不可忽略。如流式细胞术可根据化疗过程中肿瘤细胞DNA分布直方图的变化,了解细胞动力学的变化,可根据细胞周期各时相的分布情况,及时选用有效的药物,设计最佳的治疗方案,对肿瘤细胞
4、达到最大的杀伤效果。通过DNA含量分析,结合对细胞体积、光散射及特异性抗原基因测定,还可分析细胞凋亡的情况。检测DNA含量,有助于对多药耐药基因和凋亡抑制基因及凋亡活化基因表达的测定,可为[1]临床治疗效果分析提供依据。不仅如此,DNA的定量分析对于环境化学的研究也显示出其越来越重要的作用。随着工农业生产的发展,化学污染物日益增多,并通过各种途径作用于人和其它生物体,表现为机体中染色体的DNA变化。例如,机体受辐射照射后DNA聚合酶受破坏,DNA分子断裂,表现为DNA含量减少,细胞死亡,因此,通过对DNA含量进行检测,可对环境污染的各种因素进行监督,并对机体受损害程度进行
5、研究。DNA分析测定方法有经典的定磷法、定糖法及流式细胞术等,本文就脱氧核糖核酸(DNA)近年来定量测定的化学分析方法作一综述。*收稿日期:2005-03-22基金项目:云南省教育厅科学研究基金(编号04Y174C),楚雄师范学院科学研究基金(编号03-YB17)作者简介:文美琼,女,楚雄师范学院化学与生命科学系教师,研究方向:分子光谱及分析研究。#32#文美琼:DNA的定量分析方法综述21DNA定量分析方法211光谱学分析方法许多物质可以以静电结合、嵌插结合、沟槽结合、范德华力等方式与DNA相互作用,使体系光谱性质发生改变,可利用光谱性质的改变进行DNA的定量测定。21
6、111紫外)可见分子吸收光谱法组成DNA的嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键,使DNA在240)290nm的紫外波段有一强烈吸收峰,最大吸收波长在260nm附近。对于纯的样品,可通过读出260nm处的A值即可算出DNA的含量,该-1-1[2]波长处的摩尔吸光系数采用6600L#mol#cm,也可以A值为1相当于50Lg/mL双螺旋DNA或40Lg/mL单链DNA,或20Lg/mL寡核苷酸计算。对于不纯的核酸可用琼脂糖凝胶电泳分离出区带[3]后,经溴化乙锭染色在紫外灯下粗略地估计其含量。近年来人们越来越关注小分子与DNA的相互作用,从中发现了其相互作用物的光谱特性,并由此建立了测定
7、DNA含量的紫外吸收光谱新方法。[4]2+宋功武等合成了混配物Ru(bipy)2dppz,研究了此混配物与DNA作用的吸收光谱,发现其随DNA的加入产生减色效应,减色程度vA随DNA浓度的加大而增大,且在一定范围内成线性关[5]系,由此可对DNA进行定量测定。此方法测定DNA的检出限达6ng/mL。同理,方光荣等利用结晶紫测定DNA,检出限达1915ng/mL。利用这一原理进行测定的试剂还有阳离子染料维多利亚蓝[6][7][8][9]B,灿烂绿,生物染色剂灿烂甲酚蓝与天青I等。[10]朱霞萍等利用这一原理并结合流动注射方法,于
