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偶氮苯衍生物的合成及其对端粒DNA d(TTAGGG)_4构型的光调控研究

王小琳

  端粒在生物体内维持着染色体的完整和稳定,其结构和功能直接影响了细胞的寿命,进而与人类的衰老及癌症等诸多健康问题息息相关。而端粒G-四链体构型的形成决定了端粒的性能,因此对端粒G-四链体构型调控的研究意义重大。在已有的各种调控方式中光调控以其可循环使用、洁净无污染等优势受到我们的关注,而在诸多有机光敏材料中偶氮苯以其特殊的结构和性能近年来被广泛地应用于对核酸的光调控中。 本论文设计合成了4个偶氮苯衍生物1、2、3、4,通过核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱对其结构进行了表征,并借助紫外可见光谱和核磁共振氢谱两种手段验证了偶氮苯类衍生物光致顺反异构的性质,然后着重研究了其对端粒G-四链体的光调控作用。 在光调控G-四链体构型的研究中,我们首先在不含钾钠离子的体系中,利用圆二色谱实验、核酸外切酶Ⅰ水解实验和分子模拟计算研究了合成的偶氮苯衍生物对端粒DNA构型的光调控,并通过DNA熔点实验和紫外-可见滴定法测试了化合物与G-四链体的结合模式;然后分别在钾离子和钠离子的体系中,利用圆二色谱、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、DNA熔点和紫外-可见滴定等实验研究了偶氮苯衍生物对端粒G-四链体构型的光调控;最后利用圆二色谱实验对模拟体内的分子拥挤环境体系进行了初步尝试。 研究结果表明:在不含钾钠离子条件下,设计合成的四个偶氮苯衍生物成功实现了对端粒G-四链体构型形成或解散的循环可逆光调控;钾离子条件下,化合物2、3、4能够不同程度地可逆光调控端粒G-四链体由混合型结构转换为反平行结构;钠离子条件下,化合物3能光调控端粒G-四链体由反平行结构逐渐转换为平行结构;而该模型在分子拥挤环境体系中的应用还有待进一步研究。……   
[关键词]:偶氮苯衍生物;端粒;G-四链体;光调控
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:武汉大学2010年