表面活性剂对DNA空间结构及其液晶态影响的研究

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DNA的压缩和解压缩过程在活的有机体中扮演一个基本且重要的角色,是分子生物学、遗传学和医学的一个重要的研究方向。本文采用紫外—可见分光光度法,动态光散射测量,ζ电位测量和AFM技术等,研究了表面活性剂诱导下不同链长DNA的压缩-解压缩过程。实验使用CTAB引起DNA压缩和用SDS或过量CTAB诱导DNA解压缩,通过对不同DNA构象对“压缩—解压缩”过程的系统研究,提出了一种DNA结合模型。  首先,使用几种实验方法共同研究,当改变CTAB和DNA的摩尔比,发现DNA分子不像传统意义上认为只有当摩尔比QCTAB/QDNA大约等于1时才出现压缩,当电荷比小于1时也出现了压缩,分析发现DNA的构象影响电荷比的大小;  其次,解压缩后的DNA分子状态仅形态改变,而化学结构几乎不变。并且,不管是只加入CTAB,还是加入CTAB与SDS的DNA溶液,DNA分子的最终状态是由DNA与CTAB胶束之间的静电相互作用和链内排斥作用共同决定。  最后,提出一个关于DNA和CTAB压缩的新结合模式,对DNA压缩和解压缩过程进行深入的探讨。这些都有助于理解DNA结构变化的生物物理机制,在生物医药等方面也有潜在的应用价值。  DNA是一个水溶性的分子,溶于缓冲液后是无色透明的溶液状态,在一定的条件下形成薄膜,DNA薄膜的液晶态结构有很重要的研究价值。我们用偏光显微镜观察DNA薄膜,镜下观察到DNA分子取向有序,呈现一定晶体结构的性质。使用CCD拍摄不同浓度的DNA在不同实验环境下的液晶结构并进行分析。首先,实验发现当DNA浓度越高,越容易形成色彩明亮的液晶结构;其次,温度也是影响液晶形成的一个重要因素;最后,当改变外部条件,加入阳离子表面活性剂、金属阳离子等DNA相互作用,又发现了一些有意义的液晶结构。本文中所提到的DNA液晶态薄膜的制备方法为以后的相关研究提供了准确的基础数据和理论指导,并且液晶态结构的研究对基因检测和治疗也有一定的帮助。
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