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多吡啶钌(Ⅱ)配合物具有丰富的光化学物理性质、优异的热力学稳定性和生物活性,且结构易调变,具有突出的DNA结合性能,是近几十年来生物无机化学研究的热点。本文重点研究了喹啉基钌配合物(1)、噁二唑基钌配合物(2)和噻吩基钌配合物(3)与G-四链体DNA以及酵母RNA之间的相互作用,具体包含以下内容:1、本论文合成了2个多吡啶钌(Ⅱ)配合物:喹啉基钌配合物(1)和噁二唑基钌配合物(2),并利用1H NMR、13C NMR、FAB-MS、红外光谱等手段对配体和配合物进行了表征。2、通过电子吸收光谱、荧光光谱、FID(噻唑橙竞争取代)、圆二色光谱(CD)、PCR扩增实验、显色反应、FRET(荧光共振能量转移)、Job-Plot和分子对接技术研究了配合物1与端粒HTG21 DNA之间的相互作用,以及配合物2和3与原癌基因Pu27 DNA之间的相互作用。结果表明:(1)配合物1可以诱导HTG21形成反平行构型G-四链体,并对该四链体具有明显稳定作用,使其解链温度升高值ΔTm高达21℃,且此ΔTm值在50倍双链DNA存在时无降低现象,表明该配合物对四链体具有显著选择性;该配合物与HTG21 DNA通过端部堆垛模式较强键合,键合常数为2.56×106 M-1,键合计量比为1:1;在Na+和K+缓冲溶液中,该配合物与HTG21 DNA键合饱和后,荧光强度分别增大到原强度的3.1倍和4.2倍。(2)配合物2能够诱导Pu27 DNA形成G-四链体结构,且对其具有明显稳定作用和键合选择性,使其解链温度升高值ΔTm于100倍双链DNA不存在和存在条件下均为9.5℃;该配合物与Pu27 DNA以沟槽模式键合,键合常数为6.6×105 M-1,键合计量比为1:1。(3)配合物3虽不能诱导Pu27 DNA形成G-四链体结构,但可与Pu27 DNA发生较强键合作用,键合常数为2.15×106 M-1,且在K+缓冲液中与Pu27 DNA作用饱和后,荧光强度上升幅度为原来的15倍,表现出显著的“G-四链体DNA分子光开关”的性质。3、通过电子吸收光谱、荧光光谱、稳态荧光淬灭以及盐效应等实验研究了配合物1和2与酵母RNA之间的相互作用。结果表明:配合物1和2通过插入模式与酵母RNA作用,键合常数Kb分别为4.47×105 M-1和1.68×107 M-1,键合强度2>1;配合物1与RNA作用后荧光强度呈下降趋势,其I/I0=0.59,配合物2与RNA作用时的荧光强度先上升后下降,但它们与ct-DNA作用后荧光强度明显增强(I/I0=2.47,1.6),具有潜在的识别RNA和DNA分子的荧光探针性质。