DNA双链断裂损伤修复的随机模型研究

DNA双链断裂是一种非常严重的DNA损伤。对DNA双链断裂有效的修复对于维持基因组的稳定至关重要。对DNA双链断裂修复的动力学研究一直得到了广泛的关注。然而,以往的模型研究都没有充分考虑外源性和内源性DNA损伤修复之间的关联。因此,通过在细胞周期重启后引入自发生成的随机DNA双键断裂损伤,并设定触发细胞周期阻滞的阈值,一个精细化的Monte Carlo模型被构建并可以更好的模拟受迫状态下的损伤修复过程。细胞首先修复辐射刺激造成的DNA损伤,接着在总损伤水平低于特定阈值后产生内源性的DNA损伤并可能在某特定时间段内对两种来源损伤同时进行修复。本模型综合考虑了外源性和内源性DNA损伤修复的整合效应,为其它涵盖DNA损伤修复模块的模型研究提供了基础。     

香兰素衍生物VND3207对α粒子辐射诱发人成纤维细胞基因组DNA损伤的防护研究

 高能α粒子辐射所致基因组DNA损伤形式为复杂的簇集损伤,修复难度大,生物效应严重,目前尚缺乏有效防护药物。前期发现香兰素衍生物VND3207具有抗氧化损伤、促进DNA双链断裂损伤修复的作用,能有效防护低传能线密度（LET） γ射线诱发细胞凋亡和基因组损伤。本研究旨在探讨VND3207对高能α粒子辐射诱发人成纤维细胞基因组DNA损伤的防护效应。细胞克隆形成实验表明,VND3207无论是照射前加药还是照射后加药作用均能增强人成纤维HFS细胞对α粒子的辐射损伤抗性。通过中性单细胞凝胶电泳（彗星电泳）、γ-H2AX免疫荧光簇集点、γ-H2AX蛋白表达水平、细胞微核等多个基因组DNA损伤指标分析,表明了VND3207对α粒子辐射诱发细胞基因组DNA损伤的有效防护作用,其在5 ~ 10μmol/L浓度下,就可产生显著辐射防护效果,既能减轻α粒子辐射诱发细胞DNA的原初损伤水平,又能提高细胞的DNA修复能力。因此,VND3207具有维护高能粒子辐照细胞的基因组稳定性的作用,有开发成为抗高LET辐射损伤新药的价值。     

微波（2450MHz）对整体小白鼠红细胞膜的损伤效应及药…

本文采用２４５０ＭＨＺ微波慢性辐射整体昆明小白鼠，从分子水平研究微波对小白鼠红细胞膜的影响。选择功率密度０ｍＷ／ｃｍ＾２、５ｍＷ／ｃｍ＾２、１０ｍＷ／ｃｍ＾２的微波连续辐射小白鼠４０天，每天６小时。发现１０ｍＷ／ｃｍ＾２的微波对小白鼠红细胞膜的损伤较为明显。表现为小白鼠红细胞的渗透脆性增加，膜脂流动性下降，血浆丙二醛（ＭＤＡ）及红细胞膜ＭＤＡ均为明显升高，但红细胞溶血度未增加，红细胞ＳＯＤ、红细胞     

微波（2450MHz）对整体小白鼠红细胞膜的损伤效应及药物防护

本文采用２４５０ＭＨｚ微波慢性辐射整体昆明小白鼠，从分子水平研究微波对小白鼠红细胞膜的影响。选择功率密度０ｍＷ／ｃｍ２、５ｍＷ／ｃｍ２（ＳＡＲ＝５．５ｍＷ／ｇ）、１０ｍＷ／ｃｍ２（ＳＡＲ＝１１ｍＷ／ｇ）的微波连续辐射小白鼠４０天，每天６小时。发现１０ｍＷ／ｃｍ２的微波对小白鼠红细胞膜的损伤较为明显。表现为小白鼠红细胞的渗透脆性增加，膜脂流动性下降，血浆丙二醛（ＭＤＡ）及红细胞膜ＭＤＡ均为明显升高，但红细胞溶血度未增加，红细胞ＳＯＤ、红细胞膜ＡｃｈＥ活动和膜蛋白组份的百分含量也未见明显变化。此外，本文还从自由基角度初步探讨了微波辐射损伤的机理。实验表明，喂服维生素Ｃ的小白鼠有抗微波损伤的作用，这启示一定剂量的维生素Ｃ对微波损伤有防护作用。     

激发态鸟嘌呤无辐射失活的动力学模拟

为了研究DNA碱基在紫外辐射下损伤-修复的机理,采用半经典动力学方法模拟了激发态的鸟嘌呤分子无辐射失活过程.模拟发现了一条新的失活通道,即N7-C8解离,释放的键能转化为分子动能.C8-H的强烈振动会导致无辐射跃迁,使分子在600 fs以内返回基态,从而避免了鸟嘌呤的光损伤.     

微波联合Fenton试剂对污泥脱水性能的影响研究

将微波辐射应用于污泥脱水,研究污泥在不同微波辐射强度和辐射时间后污泥比阻、泥饼含水率和溶解性化学需氧量的变化,探讨微波辐射对污泥结构破坏的相关机理.结果表明,微波辐射可明显改善污泥脱水性能,微波辐射能越高,最佳微波辐射时间越短,低强度短时间的微波辐射难以改变污泥性质.微波联合Fenton试剂能提高污泥脱水性能,先微波后投加Fenton试剂比先投加Fenton试剂后微波效果更好.     

电离辐射对个体识别的影响分析

研究采用不同剂量和不同类型辐射射线照射后的DNA能否进行个体识别。准备人工合成的FAM标记单链DNA样品和293T双链DNA样品，应用X射线、伽马射线、电子束分别对DNA样品照射不同剂量，然后采用FISCAN GA118-16A遗传分析仪对单链DNA样品和Identifiler Pluse试剂盒扩增后的双链DNA样品进行检测，测定其荧光强度及基因座个数。在照射剂量分别为35 Gy、70 Gy、105 Gy时，单链DNA的荧光强度分别降为1 500 rfu、600 rfu、0 rfu,双链DNA的基因座均可检出16个；当照射剂量逐渐增加到10 kGy、25 kGy、50 kGy,双链DNA的基因座个数有减小趋势，照射剂量50 kGy时部分DNA样品的基因座个数小于10个。对于单链DNA,采用10 kV的X射线照射，照射剂量累计到105 Gy以上时，单链DNA全部断裂，且断裂程度已无法识别；对293T双链DNA,采用10 kV的X射线、⁶⁰Co伽马射线和2.5 MeV的电子束分别照射，照射剂量累计到50 kGy时，对DNA的破坏程度已影响到个体识别。     

基于染色体的重组工程系统的改进

重组工程是指通过重组酶催化DNA之间的同源重组,实现DNA克隆和修饰的一种基因工程技术.本研究从重组酶基因整合至大肠杆菌DH10B所获得的基于染色体的重组工程系统菌株LS-GR出发,利用菌株自身的重组工程系统和双链断裂修复功能,敲除了编码5’->3’单链DNA外切酶的recJ基因和编码3’->5’DNA外切核酸酶的sbcB基因,获得重组效率得以提高的菌株LS2002和LS2004.单链寡核苷酸修复和双链断裂修复实验表明所得菌株较LS-GR的重组效率有明显提高,对需要重组效率高的重组工程实验具有重要的应用价值.     

用AFM观察小白鼠心肌核DNA片段的基因体外转录和垃圾DNA的相互作用

用AFM直接观察、体外转录等实验技术组合,发现小白鼠(Balb/C)心肌体外转录状态的核DNA片段上的各种基因,处于垃圾DNA的特定的“转录平台”上。“转录平台”上的各种核活性基因的两端的调控序列,分别与特定开关蛋白质复合体结合(即可解离的开关蛋白质),中间的编码序列分别以非共价键特异结合可完全解离的转录活性因子等多种蛋白质;这些与核基因转录相关的蛋白质均由垃圾DNA的专一性蛋白质通路分别进行特异性正负反馈调控。     

人类PIF1蛋白质N-末端多肽的表达纯化和生物学活性研究

解螺旋酶参与几乎体内所有的DNA代谢,具有重要的生理功能。为了从分子水平阐述人类PIF1解螺旋酶的生理功能,我们以HeLa细胞的cDNA文库为模版,PCR扩增得到PIF1基因5’端含有1～534核苷酸的cDNA序列一PIFAC。在PIF△C的5’端引入六组氨酸标签后插入pET15b表达载体,得到重组质粒pET15-PIF△C。以此重组质粒转化Rosetta TM2（DE3）感受态细胞,使PIFAC蛋白质在大肠杆菌中得到表达。在4℃通过快速液相色谱纯化系统,通过一系列色谱层析柱纯化了PIFAC蛋白质。以纯化的PIFAC蛋白质免疫家兔制备了抗血清,并检测了纯化的PIFAC的生物化学活性。结果显示不含解旋酶模序的人类PIF1蛋白质的N-末端,具有使单链DNA复性的特性。PIF1解螺旋酶具有解开DNA双链和使双链DNA复性这一矛盾的特性,暗示了人类PIF1解螺旋酶可能参与损伤DNA的修复,包括断裂的双链DNA的修复。     

TIAR通过在DNA和RNA之间的穿梭机制调控DNA的转录活性

应用体外转录模型,即通过构建T7 及T7 TIAR 的碱基序列及部分退火的双链模型,合成了一段ODN,其包含单链的TIAR结合位点和1个T7的起始位点.通过进行RNA转录分析,TIAR的结合和替代实验,证明了TIAR可与富含T的单链DNA结合,并且TIAR与DNA的结合可因DNA的转录活性而解离.这一发现为TIAR可在DNA与RNA之间穿梭提供了证据.     

人类PIF1蛋白质N-末端多肽的表达纯化和

解螺旋酶参与几乎体内所有的DNA代谢,具有重要的生理功能.为了从分子水平阐述人类PIF1解螺旋酶的生理功能,我们以HeLa细胞的cDNA文库为模版,PCR扩增得到PIF1基因5′端含有1～534核苷酸的cDNA序列-PIFΔC.在PIFΔC的 5′端引入六组氨酸标签后插入pET15b表达载体,得到重组质粒pET15-PIFΔC.以此重组质粒转化RosettaTM 2(DE3)感受态细胞,使PIFΔC蛋白质在大肠杆菌中得到表达.在4℃通过快速液相色谱纯化系统,通过一系列色谱层析柱纯化了PIFΔC蛋白质.以纯化的PIFΔC蛋白质免疫家兔制备了抗血清,并检测了纯化的PIFΔC的生物化学活性.结果显示不含解旋酶模序的人类PIF1蛋白质的N-末端,具有使单链DNA复性的特性.PIF1解螺旋酶具有解开DNA双链和使双链DNA复性这一矛盾的特性,暗示了人类PIF1解螺旋酶可能参与损伤DNA的修复,包括断裂的双链DNA的修复.     

人类疱疹病毒7 U41蛋白DNA链结合能力分析

目的 :对人类疱疹病毒 7(humanherpesvirus 7,HHV - 7)U4 1的核酸结合能力进行分析鉴定。方法 :DNA结合蛋白分离收集、免疫沉淀及Western印迹检测U4 1蛋白对单、双链DNA的不同结合能力。结果 :U4 1蛋白能结合单链DNA而不能结合双链DNA。结论 :U4 1的功能之一是保持DNA模板的合适构型 ,以便DNA的延伸和病毒DNA的合成。     

微波辐射Fenton试剂-活性炭催化氧化体系降解水中苯酚

以1．0g苯酚溶于1000InL无酚水中作为模拟水样组成反应模型，利用微波辐射以Fenton试剂与活性炭组成的催化氧化体系来降解水中苯酚，并研究了各种因素对微波辐射该体系催化氧化降解苯酚反应的影响．研究表明，微波辐射．Fenton试剂一活性炭催化氧化体系能高效快速降解水中苯酚，较彻底地矿化水中有机物，使处理后的模拟水有机物含量达到饮用水的标准．其优化条件为：微波输出功率650w，微波辐射时间为15min，活性炭用量1．0g，Fenton试剂H2O2与FeSO4，7H2O物质量比为50：1。     

自制微波设备修复污染土壤的实验研究

研究了自制微波土壤修复设备对某实际有机氯农药污染场地土壤的修复效果,该微波设备采用四个对称安装磁控管作为微波发生器,微波腔体中土壤罐采用碳化硅材料,使污染土壤能够快速升温.结果表明:该微波土壤修复设备能够快速有效地降解实际污染土壤中的滴滴涕(DDT)；微波功率和土壤量对污染土壤中DDT的降解效率有较大影响,当微波功率为4 kW,土壤量为1kg,辐射30 min时,土壤中总DDT的去除率达到77.6％；与常规加热方式相比,微波加热条件下,土壤总DDT的去除率提高了了27.4％,这是由于微波加热效率高于常规加热,同时微波可削弱反应过程中的化学键.     

微波技术辐射岩石实验探讨与成孔应用研究进展

微波辐射技术具有高效性、整体性以及无污染等优点,近年来已成为岩石破碎与成孔应用的热点方向。国内外学者运用实验和数值模拟等手段对微波辅助破岩技术进行了广泛研究,并获得了一些有益规律。本文针对微波辐射岩石的现有研究成果,阐述了微波技术辐射岩石实验进展,明确了微波辐射设备的选型问题,探讨了1.4 kw微波功率条件下辐射玄武岩和石灰岩的实验现象,归纳了微波辐射岩石后裂纹的微观断裂形式及微波辐射裂纹扩展机理,总结了高能微波技术在岩石中成孔应用的进展,以期为高能微波成孔技术在设备及现场工业化应用配套设施研发、多场耦合作用机理、多因素条件评价机制和地下深部“三高一扰动”环境的适用性研究等方向推广应用提供借鉴与参考。     

载锰活性炭对甲基紫染料微波降解作用研究

研究甲基紫染料微波辐射降解的可行性及动力学。制备出一系列负载锰氧化物的颗粒活性炭，研究发现：在活性炭存在下，微波辐射可使甲基紫染料废水迅速脱色。甲基紫的微波降解动力学可近似看作一级反应。微波辐射时间、甲基紫溶液初始浓度、溶液pH值、活性炭量和微波辐射功率等因素对甲基紫的微波降解均有影响。相对于普通活性炭，适当负载锰氧化物后可以明显提高甲基紫的降解率。对微波辐射下甲基紫的降解机理也进行了研究。     

微波诱变高产L-乳酸细菌的选育与表征

采用带水循环冷却器的微波装置,在低功率微波条件下,对干酪乳杆菌鼠李糖亚种（Lactobacillus casei subsp．rhamnosus）X1—12进行诱变处理,在微波功率为400W、辐射时间3min的诱变条件下得到一突变菌株W4-3-9,其L-乳酸产量为115．8g／L,比原始菌株X1-12提高了58．0％,连续遗传10代,产酸性状稳定．采用原子力显微镜（AFM）对未辐射的原始菌株和高产酸的突变菌株的表面形态和DNA进行观察对比,获得了微波辐射前后干酪乳杆菌的细胞表面形态和DNA的AFM图像．     

光核酸酶-蒽醌衍生物的研究进展

蒽醌衍生物可以被设计成光核酸酶,与DNA作用时能在特定的位置裂解单链或双链DNA,在生物化学和生物药学上有许多重要的应用,可作结构探针和抗肿瘤试剂.介绍了蒽醌衍生物可作为光核酸酶的原因、与DNA作用的不同方式及其与DNA加合物的研究方法.     

微波辐射对中枢神经系统功能及其调控的影响

从神经行为、电生理、血脑屏障通透性、生物学机制以及量效关系等方面阐述了近年来微波辐射对中枢神经系统功能及调控的影响。研究表明,微波热效应可引起中枢神经系统功能及生物学机制的变化,如DNA、即早基因、热休克蛋白、神经递质及信号转导等的改变,但对微波非热效应引起的效应仍存在争议,有待进一步探讨。