银离子导致的DNA构象转变实验研究

作     者：蒋文艳 

作者单位：温州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冉诗勇

授予年度：2018年

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：Ag+ DNA构象 银纳米粒子 磁镊 原子力显微镜 

摘      要：银离子和DNA之间的相互作用在银离子的医学应用和相关技术(如DNA传感器)中起着重要作用。但是,我们对于银离子与DNA相互作用的机制尚未完全了解。在本文中,我们利用单分子磁镊技术(Magnetic Tweezers,MT)研究了单分子水平上银离子与DNA的相互作用。浓度范围为1μM至20μM的AgNO溶液导致了单个λ-DNA分子长度减小1.4-1.8μm,这表明Ag与DNA具有很强的相互作用,从而导致了DNA构象的变化。DNA长度缩短的过程包括一个线性下降阶段和另一个S形阶段,这可以归因于其相互作用机制。在考虑了协同效应的情况下,我们用一个唯象模型很好地拟合了S形趋势。与之对比,加入了银纳米粒子溶液之后,DNA构象没有发生明显转变。我们利用原子力显微镜(Atomic Foce Microscope,AFM)表征了DNA的形貌特征,通过动态光散射(DLS),来研究银离子浓度和DNA浓度对Ag—DNA相互作用的影响。当Ag浓度从1μM增加至1 mM时,Ag—DNA复合物的大小随之减小。AFM表征证实银离子使DNA形成了紧密的球状构象。固定[AgNO]:[DNA碱基对]比例,复合物的尺寸随着DNA浓度的升高相应地增大。研究结果显示分子间的相互作用对于Ag—DNA复合物形成有很大的影响。