| 题名 | 富勒烯和纳米金颗粒对DNA体外复制的影响 |
| 作者 | 梁勇 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2012-03 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 江桂斌 |
| 关键词 | C60 Taq DNA聚合酶 PCR DNA模板 纳米金颗粒 C60 Taq DNA polymerase PCR DNA template nanogold particles |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 研究人工纳米材料与DNA之间的相互作用是评估其生物有效性或毒性大小的重要手段之一。我们选择聚合酶链式反应（PCR）作为 DNA体外复制的实验模型，分别研究了富勒烯（C60）和纳米金颗粒对DNA体外复制的影响及作用机制。 基于高分辨融解曲线技术，我们发现 C60可嵌入DNA双螺旋中，影响DNA构象的稳定，并通过降低DNA双链模板的融解温度（Tm），显著促进了PCR初始阶段的扩增效率，而Tm值的降低，不仅取决于DNA的大小和G/C含量，同时与C60的浓度相关，但C60还可抑制DNA聚合酶活性，并最终抑制了DNA的体外复制。上述结果说明C60可与DNA相结合，影响DNA的正常构象以及DNA聚合酶活性，最终可干扰生物体内的DNA复制。 文献报道了纳米金颗粒（AuNPs）可通过提高溶液热导率增强 PCR扩增效率，并能模拟单链结合蛋白（SSB）的作用提高 PCR特异性，但针对结构简单的 AuNPs，用两种不同的理论解释其不同的生物学效应令人困惑。通过改变PCR变性时间和退火温度，我们进一步证实 AuNPs提高 PCR扩增效率的机制的确在于通过增加溶液热导率，促进了双链模板的解链。竞争性引物可特异结合在DNA单链模板上，降低 PCR反应特异性，但仅仅提高退火温度或加入SSB，都不能消除竞争性引物的抑制作用，而 AuNPs加入后，可促进竞争性引物与模板的解离，进而使引物、模板、Taq酶能正确结合，最终提高了 PCR扩增的精度。热处理后的鲑鱼精 DNA片段，能干扰 PCR的进行，AuNPs同样可以削弱这些DNA杂质的抑制效应。我们的研究结果证实 AuNPs能同时提高PCR扩增效率和精度的机制在于通过提高溶液的热导率，这不仅可促进双链 DNA模板的解链，并可促进错配的引物、DNA片段与模板的解离，最终相应提高了PCR扩增效率与特异性。AuNPs作为一种非常好的PCR佐剂，在临床快速诊断与筛选中，将会得到更广泛的应用。 |
| 公开日期 | 2014-05-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7233]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 梁勇. 富勒烯和纳米金颗粒对DNA体外复制的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
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