DNA分子标记在猫科动物系统发生关系研究中的应用

DNA分子标记的广泛应用,使得系统进化、生物地理、群体遗传及人类学等领域的研究得到前所未有的发展.猫科动物分子系统发育关系的重建是目前猫科动物DNA研究的主要方向,进而可以从DNA分子水平上研究猫科动物的进化过程及系统发育关系的本质.本文对DNA分子标记在猫科动物分子系统学中的部分研究成果做了概括.     

DNA电性能测定方法以及DNA分子器件的研究进展

DNA分子不仅能够定义生命机体的基因代码,而且在生命科学领域以外,尤其是纳米技术领域中发挥着重要的作用.关于DNA分子的导电性,目前存在争议.文中在大量文献的基础上,试图对DNA分子导电性的研究现状和测定方法进行较详尽的评述,并对电荷在DNA内的可能迁移机制做简要的介绍.此外,基于DNA分子或以DNA分子为模板的分子器件是当前国际的一个研究热点,文中对DNA分子器件的研究现状进行了总结,并对其应用前景进行了预测.     

氧化石墨烯对DNA荧光分子探针FRET效应的研究

研究了氧化石墨烯的浓度、氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度、DNA链长度对FRET效应的影响.研究表明,氧化石墨烯的浓度、氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度、DNA链长度对FRET效应都有着重要的影响.氧化石墨烯浓度越大,其对DNA分子探针的荧光猝灭效率越高;氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度越高,淬灭效率越高;DNA链越长,氧化石墨烯淬灭的效率越低.因此,氧化石墨烯的浓度、氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度、DNA链长度对FRET效应都应该是设计生物传感器时考虑的因素.     

应用DNA分子遗传标记研究药用植物道地性的进展

从药用植物道地性研究中的DNA分子标记、DNA分子标记在道地药材鉴定以及道地性的形成机制研究中的应用等3个方面综述了近年来DNA分子遗传标记技术应用与药用植物道地性研究取得的主要进展,并提出了今后研究中值得注意的问题.     

DNA分子标记技术在药用植物上的应用

药用植物是我国极其宝贵的自然资源之一,开展药用植物的研究具有重要的理论与现实意义.随着分子生物学的快速发展,DNA分子标记技术作为一种新的遗传标记技术越来越广泛地应用于药用植物研究的许多领域中.本文简要介绍了DNA分子标记在药用植物研究中一些常见技术(如RAPD、RFLP、AFLP、SCAR、ISSR、SNP等),同时对分子标记技术在药用植物种质资源鉴定、药用植物遗传多样性、药用植物亲缘关系鉴定等方面的应用进行了较详尽的阐述.最后,对DNA分子标记技术的应用前景进行了展望.     

DNA分子的电性质研究进展

DNA(脱氧核糖核苷酸)分子的电学性质关系到生命信息静态的存储和动态的释放,因此一直备受关注.但仅是随着物理实验手段在生物学研究领域的广泛应用,特别是纳米观测和纳米操纵技术的提高,才使研究单个DNA分子的电学性质成为可能.从20世纪90年代以来开展的大量研究工作表明,探明DNA的电学性质不仅能够帮助理解DNA复制和修复的物理机制,而且指出作为天然的纳米结构材料,DNA分子在分子器件学领域具有巨大的应用潜力.回顾了DNA电学性质的研究成果,并对DNA分子在材料学及分子器件学领域的应用前景作以展望.     

中性红与CT-DNA的作用机理

脱氧核糖核酸(DNA)是所有生物的基本遗传物质,DNA与识别分子,尤其是与药物分子相互作用的电化学和光谱研究是生物电化学研究中的前沿领域之一 [1].电化学研究可以得到DNA与识别分子相互作用的宏观信息,而光谱研究则有助于从分子水平上理解两者的作用机理.本文用电化学方法,结合傅立叶变换红外光谱和紫外-可见光谱光谱技术首次研究了吩嗪类染料～中性红(NR)与小牛胸腺DNA(CT-DNA)的相互作用,讨论了相互作用的机理.     

基于DNA链置换反应的编码器逻辑运算模型研究

作为自组装DNA计算领域中一门新技术,DNA链置换反应在分子计算领域得到了广泛的应用.基于自组装DNA计算原理,设计了对应不同逻辑门的DNA分子电路.基于DNA链置换反应机理构建了编码器逻辑电路的分子计算模型.当输入DNA分子信号链时,将不同分子浓度比的DNA分子逻辑门电路混合,借助分子间的特异性杂交反应及分子间链置换反应,最终可输出信号链分子.Visual DSD仿真结果表明了本文设计的编码器逻辑计算模型的可行性与准确性.为拓展分子逻辑电路的应用做出有益的探索.     

血液痕迹中DNA抽提方法的比较与优化

本文总结了6种DNA抽提方法,进行部分优化后对长时间离体血液痕迹中的DNA进行提取对比.结果表明:优化后的CTAB法可以简单、快速、高效地从凝血块儿中获得高纯度的DNA,并可满足后续PCR扩增和分子标记等分子遗传学研究.     

秋水仙碱与DNA的相互作用

298.15K下,应用等温微量热法研究了抗肿瘤药物秋水仙碱（COL）与小牛胸腺DNA（ctDNA）结合作用,测定了药物与DNA分子的结合比、结合常数、结合焓变（△H°）、熵变（△S°）及吉布斯自由能变（△G°）等热力学参数.结合应用紫外-可见吸收光谱及荧光光谱研究了秋水仙碱与小牛胸腺DNA的分子间相互作用,探讨了药物对DNA分子构象的影响.     

手机辐射生物效应的量子理论研究

介绍了手机辐射生物效应的研究近况,并列举了一些相关的研究与实验.回顾了以往生物效应的理论研究成果,指出用经典理论解释微观现象可能不准确,方法有待改进.文章提出在微观领域,即细胞核内用量子理论来分析DNA分子与外加电磁波作用的观点.指出电磁生物效应的原因之一是由于DNA分子受外加电磁波的作用,分子能级结构发生改变.给出了量子理论的公式推导和量子效应解释,最后指出微波辐射和DNA分子作用的结果,可能是一种属于"时间长、见效慢"的生物效应.     

DNA计算问题的研究进展

DNA计算是近十年发展起来的一门新学科,目前的研究已经取得了很大的进展.本文首先介绍了DNA计算的机理,然后说明了DNA分子的结构及DNA计算的特点.最后分析了目前DNA计算所存在的问题,并展望了DNA计算的应用发展前景.     

DNA存储技术的复杂度概述（英文）

DNA以其超高的数据密度、超长的存储时间和较低的维护成本,成为了极具潜力的新型存储媒介.目前DNA存储技术的发展仍然面临着几大挑战:(1)远高于传统存储技术的错误率;(2)DNA存储分子明显的分布不均;(3)存储分子的丢失.文章给出了现有DNA存储技术的主要框架:合成、PCR和测序,对存储框架的主要过程进行描述和讨论,并从存储分子内部错误、存储分子分布不均和存储分子丢失3个方面分析了DNA存储技术的复杂度.最后还指出了现有DNA存储技术中硬件和软件方面的改进方向,以及对未来DNA存储技术发展的期望.     

DNA分子在云母表面拉直技术的研究

对DNA分子的生物、物理和化学性质的很多研究,都要求对单个DNA分子的性质进行深入探索,实现DNA分子在基底表面上的拉直是对其深入研究的物理基础。文章在APS溶液处理过的云母片表面,通过不同的方法完成了对DNA分子的拉直操作,利用原予力显微镜对拉直后的DNA分子进行了表征,获得了DNA分子拉直后的形貌,并对每种拉直方法进行了比较和讨论。     

微卫星DNA在亲权关系鉴定中的应用

微卫星DNA是广泛分布的,具有高度多态性的分子标记.适用于进行亲权关系鉴定、系统发育、遗传多样性等研究.主要介绍了利用微卫星DNA进行亲权关系鉴定的原理与方法以及研究最新进展.     

基于分子信标的逻辑门的计算模型

基于DNA计算的布尔电路的模拟是DNA计算研究中的一个非常具有应用前景的潜在的研究方向。利用分子信标和三链核酸分子的高度特异性及稳定性,提出了一个逻辑与、逻辑或门的DNA计算模型。基于分子信标的二种状态,将逻辑门的信息处理过程分为计算和输出二个子过程,从而使得这种基于DNA分子的逻辑门具有重复可用性,为构建基于DNA分子的大规模集成电路奠定了基础。     

DNA电性能测定方法以及DNA分子器件的研究进展

DNA分子不仅能够定义生命机体的基因代码，而且在生命科学领域以外，尤其是纳米技术领域中发挥着重要的作用．关于DNA分子的导电性，目前存在争议．文中在大量文献的基础上，试图对DNA分子导电性的研究现状和测定方法进行较详尽的评述，并对电荷在DNA内的可能迁移机制做简要的介绍．此外，基于DNA分子或以DNA分子为模板的分子器件是当前国际的一个研究热点，文中对DNA分子器件的研究现状进行了总结，并对其应用前景进行了预测．     

“生物分子在纳通道中的输运及调控”年度报告

为了实现基于纳米孔的低成本超快速DNA测序,需要研究受限空间内聚合物分子的构象机制、摩擦特性,同时要发展流体动力学模型以描述受限空间内生物分子的输运规律。在该年度,我们进一步发展了粗粒化分子动力学模拟模型,开展跨尺度流体动力学建模和计算,并且利用单分子力谱直接探测DNA的单分子界面摩擦力。主要研究结果如下:对DNA分子在石墨烯纳孔和氧化石墨烯纳孔中的穿孔过程进行了研究,发现氧化石墨烯纳孔有可能实现单链DNA分子的逐个碱基过孔;实验研究了多价离子溶液中的纳孔振荡电流信号、离子在纳尺度受限空间中的扩散系数以及低浓度下表面电荷平衡过程对扩散的影响,获得了多个重要结果;进行了纳米颗粒的过孔实验,获得颗粒过孔信号,同时发展了能更准确地预测纳孔介入电阻的理论模型;测量了不同Na Cl浓度下DNA的摩擦行为,发现随着浓度增加,DNA摩擦力减少,而DNA在低浓度下显示出较为舒展的构象;发现长链DNA分子具有更舒展的构象,同时链长对DNA摩擦力的影响不大;单分子力谱研究表明,双链DNA在重水和普通水缓冲溶液中的力学稳定性无显著性差异,而双链DNA在甲醇中会自动解螺旋,形成单链DNA。这些研究将加深我们对于DNA等生物分子在受限空间内受力的科学认识,为DNA分子过孔测序技术的发展提供理论依据和设计指导。     

某些缠绕方程组的解

利用纽结理论和缠绕模型来研究环状DNA分子在酶(如拓扑异构酶和重组酶)作用机制下的变化,揭示了其在酶促反应过程中如何断开原有结构并改变端点进行重组,从而改变其拓扑结构的.在整个DNA分子重组实验过程中,相当于进行了一次缠绕手术,用新的缠绕取代了被删除的缠绕,因此研究并分析在此过程中抽象出的缠绕模型显得十分重要.给出某些缠绕方程组的解,从而给出了DNA分子重组的数学模型.     

生态学研究的新领域——分子生态学

扼要介绍了这个新学科的定义、基本内容、研究方法、应用和展望;分子生态学利用分子生物学的方法在分子水平上分析生物与环境的相互关系,所涉及的分子标记是DNA标记.