对苯二胺氧化产物与DNA相互作用研究

作     者：张宇亮 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘志国;祖元刚

授予年度：2007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：对苯二胺 Badrowski'S base DNA凝集 原子力显微镜 药用植物 

摘      要：DNA与小分子之间的相互作用是当前核酸研究的热点之一，它在遗传学，药物设计，药理学等方面有着广泛的应用前景。对苯二胺(PPD)是氧化型染发剂的主要成分，其是否存在危害尚未达成共识。本论文利用了原子力显微镜技术(Atomic force microscopy，AFM)探测DNA与PPD氧化产物之间的相互作用，并借助琼脂糖凝胶电泳，紫外可见分光光度法，质谱法进行辅助分析。从纳米和分子水平上阐述了DNA与PPD氧化产物之间可能的作用机理，预测了二者之间可能存在的结合方式。 1．本论文首次利用AFM观测了不同来源的DNA在加入不同浓度，不同氧化时间PPD时所产生的结构变化。由AFM所得的形貌图结果推测PPD氧化产物能够引起DNA产生凝集现象，DNA分子与PPD氧化产物可能存在静电力作用，这一现象在已知的文献中尚未见到过报导。实验结果为其它关于PPD危险性的研究提供了纳米水平上的依据，并对今后的科学研究提供了一定的参考价值。 2．琼脂糖凝胶电泳发现，随着PPD氧化产物的加入，质粒DNA在4000 bp处荧光明显增强，此现象与AFM相吻合。 3．紫外分光光度计中的光谱结果显示：当DNA加入时，PPD氧化产物的部分谱线产生了减色和红移现象，说明PPD氧化产物中的某种成分与DNA分子之间存在插入嵌合作用。 4．质谱分析表明，PPD氧化产物很复杂，其主要的氧化物为Badrowski’s base(BB，m／z=319.3)。分析液相及薄层色谱分离的产物，得知DNA凝集可能是由BB水溶液引起。 本论文的结果表明，PPD氧化产物之一BB的水溶液与DNA之间存在明显的相互作用，可能会影响DNA正常复制，从而导致遗传疾病。基于此，提倡人们发挥中草药的传统优势，研制出无毒无害的治疗头发疾病的药物和染发剂替代品。