~7Li离子辐射中直接和间接作用致pUC19 DNA损伤研究

电离辐射的直接和间接作用(自由基)可引起DNA分子的碱基损伤、链断裂(包括单链和双链断裂)和交联等多种损伤。其中,双链断裂(DSB)是辐射引起的各种生物效应中最重要的原初损伤。在液态环境下,辐射诱导产生的自由基可能是单链和双链断裂发生的主要原因。因此,建立适当的体外模式     

γ射线诱导DNA双链断裂的研究

DNA是生物体中一类最基本的大分子,是遗传信息的载体,也是电离辐射引致细胞杀伤或转化的主要靶分子。电离辐射可引起多种类型的损伤,如碱基变化、糖基损伤、单链和双链断裂(DSB)以及DNA和蛋白质的交联等。其中DSB是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤,非重接性的DSB则被认为是     

36 ^7Li离子辐射中直接和间接作用致pUC19 DNA损伤研究

电离辐射的直接和间接作用（自由基）可引起DNA分子的碱基损伤、链断裂（包括单链和双链断裂）和交联等多种损伤。其中，双链断裂（DSB）是辐射引起的各种生物效应中最重要的原初损伤。在液态环境下，辐射诱导产生的自由基可能是单链和双链断裂发生的主要原因。因此，建立适当的体外模式系统来研究自由基诱导单链和双链断裂的反应动力学是十分必要的。本实验利用原子力显微镜（AFM）开展了重离子辐射中直接和间接作用致DNA链断裂的反应动力学研究。     

单能电子诱发DNA损伤的理论计算

利用径迹结构的方法模拟了单能电子从入射DNA水溶液到最终产生DNA损伤的早期物理和化学变化过程。着重研究了直接能量沉积导致碱基损伤的判断方法、DNA损伤穷举分类的定义及计算机实现方法，以及确定自由基产生位置的随机抽样方法。结果表明：物理、化学径迹与DNA的反应主要以NB（nobreak）的形式存在，而在链断裂中，主要也以易修复的单链断裂(SSB)为主；在为数不多的双链断裂（DSB）中，复杂DSB占到相当数量的份额。验证了DNA是辐射作用主要“靶”的假定。     

35 γ射线诱导DNA双链断裂的研究

DNA是生物体中一类最基本的大分子，是遗传信息的载体，也是电离辐射引致细胞杀伤或转化的主要靶分子。电离辐射可引起多种类型的损伤，如碱基变化、糖基损伤、单链和双链断裂（DSB）以及DNA和蛋白质的交联等。其中DSB是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤，非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。     

亚细胞尺度氚非均匀分布下单粒子效应的蒙特卡罗模拟计算

利用蒙特卡罗程序Geant4构建了正常肺上皮细胞体素模型，结合Geant4自建DNA模型，模拟计算了氚在亚细胞尺度不同靶区的物理作用和DNA损伤效应，分析了氚处于不同滞留状态下β单粒子对细胞内环境及DNA的影响。结果表明，氚的滞留状态对不同靶区的作用呈规律性变化，源项为细胞核时，源靶组合N->N与N->C的能量沉积E_细胞核/E_细胞质比值差异最为显著，微剂量学特征值S_N->N最大。β单粒子作用于DNA产生的集簇损伤尺寸一般＜3，且多为简单单链断裂（SSSB）类型，尽管产生的集簇损伤尺寸≥3的比例(<5%)很低，但仍有产生集簇损伤尺寸高达6的可能。源项为细胞核时，产生双链断裂（DSB）的产额是单链断裂（SSB）的5%，其中复杂双链断裂（CDSB）约占DSB的20%，相比细胞质、细胞源项，CDSB产额最大。     

低能光子致DNA链断裂的蒙特卡罗模拟研究

为研究不同类型和能量的粒子照射细胞核DNA时导致的DNA损伤等辐射生物效应,建立了DNA、染色质原子模型,并开发了纳剂量蒙特卡罗程序NASIC。该程序可模拟包括光子、电子、质子在内的多种粒子在生物介质中的作用过程,既包括物理和化学径迹结构,也包括后续的生物响应过程。使用NASIC程序模拟了~(137)Cs源、Al的K层特征X射线(Al_K)源照射哺乳动物细胞后造成的单链断裂和双链断裂产额。研究结果表明,本文使用的DNA原子模型更加接近真实结构,DNA双链断链产额计算结果与实验值吻合较好。     

Monte Carlo模拟在细胞辐射损伤中的应用

本文利用Monte Carlo方法模拟细胞辐射损伤过程，以提供精确微观的数字化损伤产额结果。采用MCDS／MCER／VC系列程序模拟研究了电子束照射下DNA损伤产额随能量的变化，结果表明低能电子更容易造成DNA双链断裂。依据MCDS／MCER输出的SSB和OTHER产额，计算了酶解DSB产额，结果显示，入射能量变化对酶解DSB产额影响很小，但不同的修复机制却对其存在显著影响。采用能谱加权的方法得到了5种β放射性核素（Lu-177，Cu-67，Re-186，Re-188和Y-90）对DNA损伤的产额，结果表明低能核素Lu-177，Cu-67的DSB损伤产额略大，而SSB、OTHER和ALL产额略小。5种核素对DSB产额的影响相对最大，对SSB产额的影响相对最小。基于实验数据，利用VC程序得到两种模型细胞的存活曲线及相关参数。在此模型基础之上，模拟了修复时间对细胞存活曲线的影响。     

^7Li和^12C离子致DNA损伤的研究

脱氧核糖核酸(DNA)是生物体中一类重要的大分子。它是遗传信息的载体，也是辐射生物学效应的最重要的靶分子。电离辐射可引起DNA多种类型的损伤，其中双链断裂(DSB)是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤。此实验旨在用原子力显微镜(AFM)研究重离子辐射诱发的DNA双链断裂。     

电离辐射诱导体外DNA链断裂机理研究进展

概述了电离辐射诱导体外DNA单链断裂（SSB）和双链断裂（DSB）的形成机理。研究结果表明，DNA链断裂产额与DNA浓度和自由基清除剂的清除有力有关。并受DNA超螺旋度的影响。DNAαDSBB除可由直接作用形成外，还可分别由单自由基传递机制和LMDS机制产生；对LET辐射，αDSB主要由LMDS机制产生，而硫醇类化合物对DNA的辐射保护作用则随其电荷态的增加而增加；由于次级自由基反应，体外DNA链断裂具有反向氧效应；非均一动力学的柱模型被广泛地应用于OH等自由基与DNA反应的理论研究。     

加速12C6+离子照射诱发人肝癌细胞SMMC-7721的DNA双链断裂

重离子为高传能线密度(LET)辐射,在引起肿瘤细胞失活上有更大的相对生物学效应。DNA的双链断裂在细胞辐射损伤中是极其重要的,其最终导致细胞的失活。本实验研究检测细胞DNA的双链断裂(DSB),以探讨细胞失活的机理。用脉冲场凝胶电泳方法结合溴乙锭染色的荧光扫描技术,定量测定^12C^6 锈导人肝癌细胞SMMC-7721 DNA的DSB剂量效应关系。结果发现,DNA片段释放百分比随吸收剂量的增加而增加。     

用~(32)P-ALU 探针杂交法对DNA键断裂的定量分析

电离辐射引起的 DNA 损伤包括碱基破坏和消除、糖损伤、单键断裂,双键断裂,DNA-蛋白质交联及碱不稳定位点(alkli-labile site)等几种类型。对这些损伤进行测定、估算的方法有:DNA 沉淀、中性抽提、碱性抽提、荧光测定分析、碱解键和放射免疫分析,其中多数分析的原理是基于在一定的辐射剂量下形成单键 DNA 量的能力,     

电离辐射致DNA双链断裂研究方法及统计模型

DNA既是生命物质中信息的载体,也是辐射生物效应最主要的靶分子.电离辐射通过射线的直接作用和间接作用引起DNA分子的多类型损伤,其中DNA双链断裂(Double-strand breaks,DSB)是辐射引起的各种生物效应中最重要的原初损伤之一,成为辐射生物学研究的重点.目前DSB研究的主要方法包括拉曼光谱技术、原子力显微镜、单细胞凝胶电泳、脉冲场凝胶电泳、γH2AX分析技术、早熟染色体凝集等,研究DSB的统计模型包括随机断裂模型、Moment法、Tsallis熵模型、平均分子量法,在此均得到总结,最后探讨了DSB辐照热点的研究前景.     

DNA分子及其双链断裂碎片的AFM观测

DNA是生命信息的载体,是辐射生物学效应最重要的靶分子。研究DNA辐射损伤机理,需掌握观测DNA分子及其双链断裂(Double Strand Breaks,DSB)碎片的技术。在大气状态下,使用原子力显微镜(AFM)技术获得了3种经提纯的DNA分子的直观图像。在水溶液中,利用^241Am-α源辐照装置对其中一种DNA分子作低剂量照射,首次获得了DNA双链断裂碎片的AFM图像。为研究不同类型辐射-特别是重离子辐射-导致的DNA双链断裂几率的统计模型,做了技术准备。     

哺乳动物细胞DNA损伤修复的研究——病毒探针的利用

用病毒探针研究DNA修复具有显著的优越性。由于病毒DNA结构及复制方式远比真核细胞的简单,病毒探针法可使真核细胞DNA修复的研究大为简化。双链DNA病毒的宿主细胞回复和多重感染回复被用来研究细胞的结构性修复功能。单链DNA病毒如细小病毒被用来探测诱导性修复过程。真核细胞内可能存在一个类似于原核细胞中的SOS功能的诱导性易错修复功能,诱导信号是DNA损伤本身。一些DNA损伤,如无碱基位损伤可充作此修复功能的底物。     

γ射线诱导DNA损伤中DNA浓度的影响

作为生物体中的一类基本生物大分子，DNA是离子辐射引致生物效应的关钆靶分子。双链断裂（DSB）是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤，非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。在辐射损伤过程中，射线品质、剂量以及生物体的辐射敏感性等对生物体的损伤程度都有重要影响，已有很多涉及这些方面的报道。DNA浓度可能也是影响辐射致DNA损伤程度的重要因素。     

电离辐射引起的DNA链断裂损伤及其修复

DNA链断裂是电离辐射的主要生物学效应之一,单链断裂由一次击中造成,所以与辐射剂量成线性关系,双链断裂可以一次击中造成,也可由两个位置相关的单链断裂迭加而成,所以与辐射剂量成线性——平方关系。已有各种理化方法能测定活细胞内的单链断裂和双链断裂数。细胞具有修复DNA链断裂的能力,但其机制远不如切除修复机制那么清楚。未修复的链断裂是致死的,被修复的单链断裂完全恢复DNA的正常结构与功能,被修复的双链断裂的生物学效应如何还不清楚。剂量率对辐射的生物学效应有重要影响。     

DNA分子及其双链断裂碎片的AFM观测

生物大分子DNA是生命信息的载体,是辐射生物学效应最重要的靶分子。为了进一步研究辐射致DNA损伤的机理,首先需要掌握观测DNA分子及其双链断裂(Double Strand Breaks,DSB)碎片的技术。在大气状态下,使用先进的原子力显微镜(AFM)技术获得了3种经过提纯的DNA分子的直观图像;在水溶液中,利用~(241)Am-α源辐照装置对其中一种DNA分子进行了低剂量照射,利用AFM     

高LET的7Li离子致DNA损伤的直接和间接作用研究

在HI-13串列加速器加速的具有高LET值的7Li离子辐照不同浓度的pUC19质粒DNA水溶液、加自由基清除剂(甘露醇)的DNA水溶液以及干状DNA样品,利用高分辨的原子力显微镜技术,研究7Li致DNA损伤的直接作用和间接作用.结果显示,在相同剂量下,7Li离子比低LET辐射能诱发更多的双链断裂,形成更多的集团损伤,使DSB的分布更局部和更密集.对于水溶液DNA,7Li离子的水辐解产生的自由基的间接作用在DNA分子链断裂的产生方面发挥着重要作用,而且自由基清除剂甘露醇能有效地保护DNA分子.     

哺乳动物细胞DNA单链断裂与重接修复的研究

本文运用羟基磷灰石柱层析法对~(60)Coγ线引起的中国田鼠肺细胞(CHL)和615小鼠离体脾细胞DNA单链断裂和重接进行了研究。在1～10Gy剂量范围内,两种细胞DNA单链断裂的程度均与剂量呈线性关系。两种细胞每单位剂量诱发的DNA单链断裂的数量是相似的。CHL细胞DNA单链断裂能迅速进行重接,其重接速率和程度与剂量呈负相关。同时,单链重接与培养条件也密切相关,CHL细胞在无血清培养液中比在含小牛血清培养液中其DNA断链重接速率慢、程度低,而离体的小鼠脾细胞DNA断链在无血清培养液中甚至未见重接修复。