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。     

~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。     

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。     

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。     

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     

离子致DNA损伤的实验研究

脱氧核糖核酸(DNA)是辐射生物学效应最重要的靶分子,研究其电离辐射损伤具有重要意义。DNA双链断裂被认为是最重要的原初损伤。此实验用原子力显微镜研究重离子致DNA双链断裂。 首先设计了~(241)Am放射源辐照装置,用它产生的能量为5.48 MeV的α粒子(在水中的LET约为90 keV/μm),对大肠杆菌的超螺旋状ρ GEM-T质粒DNA进行了辐照。辐照剂量为1、4、8和12 Gy。     

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     

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损伤谱的模拟和分析

随着科学技术的发展,辐射生物效应的研究越来越引起人们的重视。脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)是生物体的遗传物质,也是辐射生物学效应研究的最重要的靶分子,DNA的辐射损伤问题一直是分子放射生物学的中心课题。对DNA原初损伤谱的模拟和计算,是对辐射作用机理解释和     

质子致DNA链断裂损伤的剂量效应研究

质子作为一种高传能线密度（LET）的辐射，具有能量沉积与局部剂量远大于低LET辐射（如X射线、γ射线和电子束等）的特点，通过物质时有完全不同的径迹结构，能够更有效的诱发DNA发生双链断裂，产生更多的不能修复性损伤，引起细胞的转化和死亡以及癌的发生等较高的相对生物效应（RBE）。在DNA分子水平上研究质子致生物损伤的机理，深入了解其辐射特点及危害程度，并研究相应的防护途径十分重要，     

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。     

13 DNA损伤谱的模拟和分析

随着科学技术的发展，辐射生物效应的研究越来越引起人们的重视。脱氧核糖核酸（deoxvribonucleic acid，DNA）是生物体的遗传物质，也是辐射生物学效应研究的最重要的靶分子，DNA的辐射损伤问题一直是分子放射生物学的中心课题。对DNA原初损伤谱的模拟和计算，是对辐射作用机理解释和预测的第1步，DNA损伤谱的理论模拟已成为本领域的一个强有力的工具。辐照损伤的复杂程度对于细胞的修复、细胞凋亡以及放射治疗等等有很大的影响，因而DNA损伤的研究对于癌症的治疗、辐射环境的健康评估以及辐射防护等等是非常重要和必要的。     

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。     

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。     

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。     

小鼠乳癌细胞辐射敏感突变株SX-9DNA双链断裂及其重接修复研究

本研究采用一种新的细胞DNA双链断裂检测方法——脉冲电场电泳法,检测了两株来源相同而辐射敏感性不同的细胞SR-1和SX-9的X线照射所致DNA双链断裂的产生和修复。结果表明两株细胞的DNA双链断裂产生没有差别,而辐射敏感细胞SX-9的DNA双链断裂重接修复能力明显低于SR-1细胞,本文对此结果与细胞辐射敏感性的关系进行了讨论。     

用微孔滤膜法检测γ射线引起的哺乳动物细胞DNA双链断裂及其重接

本文改进了Bradley和Kohn测定DNA双链断裂的微孔滤膜法,并用于检测γ射线引起的中国仓鼠卵巢细胞和小鼠骨髓细胞DNA的双链断裂,得到较好的剂量曲线,证明此法重复性好,灵敏度远较中性蔗糖密度梯度离心法高。同时也证明在上述细胞中辐射所致的DNA双链断裂是能够重接的。为DNA双链断裂能够重接的论点提供了又一个实验证据。     

1～20 eV低能电子对DNA的多重损伤及其瞬态阴离子机制

在超高真空的条件下,采用1～20 eV低能电子照射五分子层厚度质粒DNA,通过琼脂糖凝胶电泳分析交联、单链破坏、双链破坏(DSB)和超螺旋损失的构型变化,并利用碱基切除修复核酸内切酶(Nth和Fpg)表征碱基损伤和多重损伤。DNA各种损伤的单电子量子产率与低能电子的能量关系表明:交联、单链断裂、与碱基损伤有关的交联、孤立碱基损伤的单电子损伤产率的最大值在5 eV和10 eV,双链断裂、非DSB多重损伤的相应峰值为6 eV和10 eV;低于4 eV电子无法产生20个碱基对内DNA的多重损伤。研究证明核激发共振过程是电子有效导致DNA损伤的本质原因,揭示单个电子被碱基捕获形成瞬态阴离子及电子转移过程是电离辐射导致DNA多重损伤的根本机制。     

UVC诱导的枯草芽孢杆菌DNA双链断裂及影响因素探讨

为探讨短波紫外线（Ultraviolet C，UVC）对枯草芽孢杆菌基因组DNA的损伤效应，探讨研究方法和材料对结果的影响，以枯草芽孢杆菌为研究材料，分别对其菌体样品及DNA样品进行不同剂量的UVC辐照，采用8h、16h、24h脉冲场凝胶电泳分离DNA片段。结果发现，16h脉冲场凝胶电泳最能反映DNA的双链断裂程度。对16h电泳图进行数据分析发现，随UVC辐照剂量的增大DNA释放百分比递增；菌体样品在辐照剂量17．8J／cm^2处其DNA双链断裂产额最大，而DNA样品的最大双链断裂产额出现在辐照剂量为72．7J／cm^2处；另外，同辐照剂量下菌体样品的释放百分比和菌体DNA双链断裂产额均高于DNA样品。结果表明，UVC诱导的枯草芽孢杆菌DNA双链断裂程度与辐照剂量及辐照样品密切相关。