金属离子影响dnapahs结合的分子机制
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言(或绪论)3
1材料与方法4
1.1试剂 4
1.2 DNA对菲的荧光滴定 5
1.3 FTIR及XPS测定 5
2 结果与分析5
2.1 铁离子对多环芳烃与DNA结合的影响6
2.2 钙离子对多环芳烃与DNA结合的影响7
2.3 铁离子和钙离子钙离子对多环芳烃与DNA结合的影响8
2.4 DNAFe 的FTIR9
2.5 DNAFe 的XPS图9
3 讨论10
(略)
致谢11
参考文献12
金属离子影响DNAPAHs结合的分子机制
引言
引言
多环芳烃(PAHs )是环境中普遍存在的一类持久性污染物,它具有慢性毒性以及致癌(carcinogenesis )、致畸(teratogenesis )、致突变(mutagenesis)的“三致”作用,经研究多环芳烃已经对人类健康和生态环境造成了巨大的危害。我国于1990年提出的需要优先控制的68种污染物中,多环芳烃化合物就占有7种。1976年国际癌研究中心(IARC)列出的94种对实验动物有致癌效果的化合物中多环芳烃就有15种之多。1976年美国环保局提出的129种“优先污染物”中,多环芳烃类占有其中16种。已经被美国环保局列入优先控制污染物黑名单的多环芳烃分别为蒽、苯并[a]蕙、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘、苯并[k] *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@
荧蒽、苯并菲、二苯并蒽、荧蒽、菲和芘等。
如图1所示菲是由三个苯环接连而成的多环芳烃,分子式为C14H10。在被污染的环境中菲的含量很高,且对人的呼吸道和皮肤有毒害作用。菲之所以能毒害人体是因为有着与致癌多环芳烃类似的区域结构一个“湾”区和一个“K"区,而这两个结构是导致多环芳烃的致癌性的主要原因,因此,以菲为模式化合物来研究多环芳烃与DNA的互相结合具有重要意义。
图1.菲的分子结构式
脱氧核糖核酸(DNA)是生物体内一类含有磷酸基团的生物大分子,具有双螺旋结构,存在于一切生物体中,是重要的生命基础物质,是遗传信息的携带者和传递者。目前,对环境中多环芳烃与DNA的基因研究大多局限于细胞内基于酶促反应形成的DNA加合物致畸、致癌、致突变等试验。土壤环境中胞外DNA主要来源于微生物、动植物细胞主动分泌或细胞死亡裂解,能长久保存于环境中,且在合适宿主细胞的存在下,能被细胞吸收。这些胞外DNA分子,称为环境基因,一旦遇到合适的宿主,其编码基因能表达,例如,Pietramellara等(1997)发现,固定在Ca蒙脱石和Ca高岭石上的芽抱杆菌染色体DNA和质粒PHV 14DNA仍具有转化能力。胞外DNA在土壤生物活性、多样性以及细菌基因转化方面起重要作用,有助于土壤生物多样性和基因修正微生物体的评价。胞外DNA分子在微生物的生态、生物多样性及遗传进化方面起着重要作用,同时也在水平基因转移(Horizontal gene transfer, HGT)过程中担任重要角色。
DNA是高分子聚合物,携带生命信息的DNA直接暴露于水和土壤环境介质中,由于各种环境因子直接接触,其诸如碱基序列和分子构型等方面的化学和物理性质势必受到环境因子的影响,与之相关的遗传信息会受到影响。微量PAHs污染物暴露下,生物体所释放的DNA能够残存更长的时间,这种残存效应的延长归结于PAHs与DNA分子的结合,从而导致酶退化DNA过程的延长。研究表明,PAHs的结合延长了DNA的残存时间,这有助于遗传物质有充足的时间进入宿主细胞,从而促进新基因得到表达。但是,进一步的研究表明,这种促进作用是次要的,而PAHs能带给遗传物质的损伤却占主导因素。鉴于此,本研究探讨了DNA对多环芳烃的吸附作用,深入探讨不同金属离子对DNA与多环芳烃结合的影响,并将环境、DNA和多环芳烃有机结合,最后针对这一作用机制进行了讨论。该研究有助于提高人们对土壤中DNA受有机污染物影响的认识,有助于加强我们对有机污染物如何影响生物遗传变异、生态和遗传多样性、生物进化的理解。
1 材料与方法
1.1 试剂
试剂:菲购自Aldrich Chemical公司,纯度>98%,相对分子质量为178.23,25 ℃纯水中溶解度为1.18 mg.L1,辛醇一水分配系数(logK0W)为4.46,鲑鱼精DNA(H10361)购自上海锐聪科技公司,OD260/OD280=1.908,,甲醇为色谱纯,水为超纯水(18.23 mΩ.cm )。
仪器:岛津LC20AT高效液相色谱仪(RF1 OAXL荧光检测器),岛津UVmini1240型紫外分光光度计,HZ9210KB摇床,KQ5200DE型数字超声波清洗器,TD5AWS低速离心机,MDFU53V超低温冷冻冰箱,121521PMMA冷冻干燥机等。
1.2 DNA对菲的荧光滴定
采用10 mg/L的DNA作为滴定液。在四个玻璃离心管中分别加入0、2、4、8 mL 10 mmo1.L1CaCl2,FeCl3和10 uL200 mg.L1菲的甲醇溶液定容至20 mL,作为被滴定溶液。滴定时,用10 uL的色谱进样器把DNA溶液滴定到离心管中,把滴定后的溶液振荡摇匀,测定荧光变化。
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