MIL-101-NH2介导的核酸分子递送与基因沉默研究

核酸是DNA和RNA的总称,能够参与生物体内基因表达的调控.然而,核酸分子极易被降解,如果直接通过口服或静脉注射给药,生物利用率极低,因此需要合适的载体进行核酸的递送.选取了生物兼容性较好的铁基金属-有机框架（MOF）MIL-101-NH₂,分别负载单链DNA和siRNA来探究其细胞学行为.MIL-101-NH₂能够有效递送单链DNA和siRNA进入细胞,且siRNA在细胞内能够发生溶酶体逃逸,并发挥基因沉默的效应.结果表明：基于MIL-101-NH₂的纳米复合物是一种具有潜力的核酸递送与基因调控策略.     

从酵母中提取核酸的研究

本文对从酵母中提取核酸的各种试验方法进行了研究，结果表明，稀碱法（１．５％ＮａＯＨ，添加３％ＳＤＳ）成本低、毒性小、提取效果好，具有一定的实用价值．     

Assemble four-arm DNA junctions into nanoweb

DNA is of structural polymorphism, which is useful in nanoarchitecture; especially, four-arm DNA junctions can be used to assemble nanowebs. The static four-arm DNA junctions were designed and synthesized. One-arm DNA and two-arm DNA came out simultaneously with the four-arm DNA junction’s formation. A new method, termed the two-step method, was proposed and the productivity of four-arm DNA junctions was increased. A nanoweb was assembled successfully, but it showed irregularity itself. It was not the same as we expected. We consider that it is a result from the flexibility of four-arm DNA junction.     

交叉学科研究推动了生物无机化学学科的发展

本文分为七部分，第一部分对生物无机化学学科发展进行历史回顾；第二部分从回顾史实中用实例表明生物无机化学的研究始终瞄准金属离子和生物配体控制生命过程中的化学问题；第三部分是介绍当今国际上研究核酸领域的争论焦点；第四部分是报导我们设计和合成了作为人工核酸酶的一系列新的配体以及许多不同金属的功能配合物；第五部分是讨论用动力学、热力学和DFT计算方法研究配合物和DNA相互作用的键合机制以及十多种影响因素；第六部分进一步报导配合物的生物功能和它们的应用探索，最后一部分提出在核酸领域的某些新的发展方向和途径。我们进一步提出了配合物的结构与DNA的作用机制以及它们的生物功能之间的规律性。通过配合物的结构改变去调控和改变配合物对DNA键合性质和生物功能。     

Mg2+/Ca2+与DNA碱基和水相互作用的量子化学研究

采用高水平量子化学方法,MP2/6-311G(d,p),对气相中的Mg2+/Ca2+与DNA碱基和水的相互作用进行了研究,优化base-M-(H2O)n(M=Mg2+/Ca2+,n=1~2)的几何结构,计算其结合能和电荷分布等性质.结果表明,Mg2+与配体碱基及水的距离要比Ca2+与其配体距离更近,Mg2+与其配体的平均距离要比Ca2+小0.03nm左右.Mg2+与其配体的结合能要比Ca2+的大60~70kcal/mol左右,随着水数目的增加,离子与配体的结合能力逐渐减弱,Mg2+/Ca2+到水和碱基的平均距离越来越大,但变化幅度较小.金属离子的电荷主要转移到水中.     

生物质谱的研究及其应用

发展生物质谱是为解决生命科学中有关生物物质分析问题,主要借助软电离质谱技术对生物大分子如蛋白质、核酸和多糖等进行结构分析.生物质谱已成为质谱学中最活跃的研究领域,推动了质谱分析理论和技术的发展.笔者简要介绍了生物质谱的发展,重点讨论因"发明了对生物大分子的质谱分析法"而荣获2002年诺贝尔化学奖金一半的美国科学家约翰.芬恩教授(John B.Fenn)和日本科学家田中耕一工程师(Koichi Tanaka)分别研发的电喷雾电离质谱(ESI-MS)和基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS),特别阐述它们应用于蛋白质、核酸和糖结构分析及基因组学、蛋白质组学、糖组学等生物组学和化学组学中.     

Interaction of Mg-Rich Montmorillonite with Nucleic Acid Bases and Sugar

Because of their ability to adsorb, concentrate and catalyze the polymerization of organic molecules, clay minerals might have played a key role in the molecular origins of life. RNA is one of the most important biopolymers in the early earth （RNA world） since protein and DNA appear to have derived later from RNA. The unit nucleotide in RNA consists of a purine or pyrimidine base, a ribose and a phosphate group.     

利用衍生DNA研制定量检测基因芯片

 为了建立基因芯片定量检测技术体系,在同一张芯片上完成不同浓度DNA的梯度测定,本研究以检测探针序列为基础,合成不同的衍生DNA作为标准曲线测定的探针序列.由于衍生序列与检测探针序列之间不改变碱基配对关系,同时具有相同的PCR扩增序列,使得标准品的浓度与测定值之间具有较好的相关性,从而解决了基因芯片定量测定中的标准曲线制作问题.结果显示,用衍生DNA序列作为标准DNA,其基因芯片测定值与浓度之间的相关性系数达到0.995以上,用此方法建立定量基因芯片测定的浓度与实际浓度一致.本研究为研制定量检测基因芯片提出了新的思路.     

分子生物学方法在微生物生态学研究中的应用

由于传统分离培养微生物的局限，分子生物学技术避开了传统微生物培养分析的环节，直接从样品中抽取总DNA，然后通过PCR扩增及其相关技术、核酸杂交技术、RNA基因序列分析等方法对直接提取的总DNA进行分析，了解其中微生物信息．这些通过遗传物质进行研究的分子方法，为微生态的研究开辟了新的途径，并已经得到广泛的应用．     

孔雀石绿在核酸表面分子的长距组装及其共振光散射法测定脱氧核糖核酸

研究了在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）的存在下孔雀石绿与DNA作用的共振光散射光谱。加入DNA后，在pH9.5-10.0范围内，400nm和482nm处出现增强的共振散射峰。考察了影响因素和最佳反应条件的选择，据此拟定了一种DNA的纳克级测定方法。此方法灵敏度高，干扰小，检测限低，实验结果令人满意。