未受精鸡蛋表层卵黄颗粒的染色质和DNA

本文通过电子显微镜的研究,证明未受精鸡蛋表层卵黄颗粒的染色质同受精未孵育鸡蛋的胚下表层卵黄颗粒的染色质一样,都与核染色质的基本结构相类似;其DNA的分子形态,也同受精未孵育鸡蛋的胚下表层卵黄颗粒一样,都与核的DNA相类似,同为线型DNA。根据这些观察,说明染色质和DNA在一定部位和发育时相的卵黄颗粒中,是广泛存在的。实验结果还进一步指出,卵黄颗粒具有就地合成DNA的能力,而且卵黄颗粒中的DNA可能与组蛋白结合,通过白组织构成染色质。     

非细胞体系重建核生物学活性研究——重建核植入未受精卵能够诱导卵裂并进行细胞周期性变化

将HeLa细胞的中期染色体与成熟非洲爪蟾卵的提取物混合并加入ATP再生系统,经过一定时间的温育,可以自发进行非细胞体系(体外)细胞核构建。将体外重建核从核重建体系中分离出来,再移植到非洲爪蟾卵细胞中,能够诱导卵细胞进行卵裂。体外重建核本身可以随卵细胞进行细胞周期性变化。在卵细胞中有大量星体组装。     

利用原子力显微镜研究在单分子水平上DNA与组蛋白的相互作用

核小体是DNA被压缩成染色质的第一级压缩结构. 为了更深刻描述DNA与组蛋白的相互作用,利用透析方法将DNA和组蛋白构建成核小体,并且应用原子力显微镜进行单分子水平上的观察. 实验结果表明利用透析方法得到了核小体的“串珠型排列”,并且对在两种不同的结合条件下DNA与组蛋白的相互作用进行了观察和比较.     

核骨架组织特征及其与DNA拓扑组织的关系

本文主要应用大分子铺展电子显微镜技术研究了一种纤毛虫——棘尾虫(stylonychia mytilus Muller)细胞间期小核的核骨架纤维的组织特征及其与DNA组织化的关系。结果表明核骨架纤维能够形成非常有序的组织结均(称为核骨架亚单位),每一亚单位包含一个结构中心和从这一中心辐射伸出的许多分枝状纤维。整个核骨架网状结构是由许多这样的基本组织单位相互联系而形成的。核内DNA是以高度有序的环状结构紧密结合在核骨架亚单位结构上,DNA环可呈现出多种形式的拓扑组织。当富含DNA的核骨架经蛋白酶K消化后,核骨架亚单位结构消失,同时DNA失去有序的组织形式而变得自由散乱,这说明核骨架亚单位结构在维持核内DNA拓扑组织中起着重要作用。核骨架亚单位结构可能是间期核骨架的基本组织单位和功能单位。     

核壳结构微球的制备方法与展望

核壳结构微球作为一种功能性聚合材料已得到广泛的关注,本文介绍了国内外关于核壳结构微球制备方法的研究进展,包括种子聚合法、大分子单体法、自组装法、逐步异相凝聚法,并对各种方法的反应机理和影响因素进行了阐述;进而对该领域研究的热点工作进行了概述性的展望。     

具有强烈杀伤肿瘤细胞活性的新抗肿瘤抗生素C1027分子作用机制

本研究表明,C1027是以细胞内染色质或染色体DNA为靶体,直接造成核小体连接区DNA损伤,损伤的方式包括DNA单链断裂、双链断裂及单链断裂合并互补链上相邻断裂口部位出现无碱基位点,C1027损伤细胞DNA的作用显著强于新制癌菌素,平阳霉素,阿霉素及丝裂霉素C,本文还从分子机制的水平讨论了C1027强烈细胞毒性。     

鸡胚细胞核和胚下卵黄颗粒染色质的电子显微镜观察

本文从受精未孵育鸡蛋的胚下卵黄颗粒和胚细胞核,提取染色质进行电子显微镜观察,对其结构作了比较.实验结果表明,卵黄颗粒的染色质纤维与胚细胞核的染色质纤维,无论在形态结构和纤维粗细都无明显差别,其基本结构都呈串珠状. 两种材料提取的染色质,用DNase I消化后,在电子显微镜下只见散在的珠粒,纤维上珠粒间的DNA连丝被切断.珠粒的大小与染色质纤维上的珠粒大小相等,大多数为150埃;这些珠粒,由DNA连接成串珠状结构.     

DNA-树状聚脂肪醚杂化体的合成及组装性能研究

通过半固相合成方法得到一类新型的具柔性骨架的树状聚脂肪醚(PMDC)与DNA的嵌段共聚物, 也称为DNA-树状聚脂肪醚杂化体, 其结构通过了MALDI-TOF MS、HPLC和聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)表征. 研究证明, 通过调节DNA-树状聚脂肪醚杂化体的结构和组装的溶剂体系, 可以得到各种不同的有序聚集体(球形胶束、纳米纤维等), 这些组装形貌均通过透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和动态光散射(DLS)进行表征; 荧光包裹实验和DNA互补配对实验不仅证明了疏水树状聚脂肪醚位于组装体内核、DNA处于外壳的组装机理, 也说明这类DNA-树状聚脂肪醚杂化体将在疏水药物运输和纳米技术等领域具有潜在的应用.     

生物可裂解树状大分子组装体与智能型基因传递系统

以精氨酸外围功能化、硫辛酸内核功能化的肽类树状大分子为组装基元,在亲疏水作用驱动下形成树状大分子组装体;并通过催化量二硫苏糖醇引发组装体内核的硫辛酸残基交联而获得纳米结构稳定、胞内氧化还原可裂解的智能型基因载体系统.双功能化肽类树状大分子具有精确可控的分子结构;在水溶液中组装、交联后,形成粒径约为72 nm、电位为+30.1 m V的树状大分子组装体.树状大分子组装体能够有效压缩和保护DNA,增强DNA对核酸酶的抵抗力,且具有氧化还原响应性、实现DNA的胞内定点可控释放.树状大分子组装体与DNA复合物(A/P=20)在有血清条件下对HEK 293、Hep G2和Hela 3种细胞系的转染效率均优于阳性对照组PEI(Mw=2.5×104,N/P=10,无血清)的转染效果.同时,该树状大分子组装体还具有良好的血清耐受性及生物相容性.     

无规-类接枝共聚物自组装制备交联纳米微球

无规-类接枝共聚物(SFG)由大分子单体-己内酯改性丙烯酸酯(FA)、亲油性单体苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚所得，SFG与聚苯乙烯在甲醇溶液中进行自组装，形成核壳结构纳米胶束，进一步对PGMA壳进行化学交联。最终得到具有核壳结构的纳米微球。动态激光光散射和透射电子显微镜表征结果显示SFG自组装形成了窄分布的纳米微球，微球粒径在100～200nm之间。     

DNA非均匀功能化纳米粒子的可编程自组装行为

DNA非均匀功能化纳米粒子作为一种可编程原子等价物,在多层次自组装结构领域具有重要的应用前景。构建了DNA非均匀功能化纳米粒子的粗粒化模型,并利用分子动力学模拟其自组装过程。通过计算机模拟发现,互补DNA序列间发生杂化反应,纳米粒子形成三维网络状和支化超结构;通过构建纳米粒子自组装结构的几何模型,能够正确预测纳米粒子之间的相对位置及其分布;通过调节互补的DNA功能化纳米粒子的化学计量比,显著地改变了自组装超结构和动力学行为。     

PLGA-PEG共聚物负载多西紫杉醇的药物输运体系的计算机模拟

采用耗散粒子动力学模拟的方法研究了抗癌药物输运体系多西紫杉醇与聚乙丙交酯与聚乙二醇的共聚物(PLGA-PEG)的自组装形态, 考察了共聚物浓度、共聚物组成和药物含量等对自组装形态的影响. 模拟结果表明, 不同浓度的PLGA-PEG能够和多西紫杉醇自组装成球状、柱状、层状等结构; 一定的浓度下, 亲水的PEG嵌段将疏水的PLGA嵌段包裹起来形成核壳结构, 可用于疏水药物输运应用. 在比较低的浓度下, 不同组成的PLGA-PEG均会形成球状核壳结构, PEG嵌段较多时壳层较厚核尺寸较小, PLGA嵌段较多时核的尺寸较大但壳层较薄, 综合考虑载药量和稳定性, 模拟结果中PEG嵌段的摩尔分数为60%即PLGA₄₀-PEG₆₀作为载体时性能较佳. 药物的含量对自组装结构也有影响, 药物含量较小时形成球状结构, 药物含量较大时, 则会形成柱状结构. 对PLGA₄₀-PEG₆₀体系, 模拟结果显示药物、聚合物和水的最佳配比为5:10:90. 本工作可为共聚物载药体系的设计与开发提供参考.     

核-壳结构微球的制备进展

综述了近年来核-壳结构微球制备方面的研究进展,介绍了高分子胶束交联、模板逐层组装、模板微球表面原位引发聚合、动态溶胀法、种子聚合法以及溶胶-凝胶法等主要制备方法,并对各种方法所涉及的核-壳微球形成机理进行了必要阐述.     

核酸碱基互变异构体的结构、稳定性及其物理化学性质

核酸碱基是DNA及RNA分子的重要组成部分, 在基因遗传信息的传递方面起着主导作用. 核酸碱基存在多种互变异构体, 它们在DNA及RNA分子中主要以最稳定的异构体形式存在, 但是在气相或凝聚相中也有少量的其他异构体形式存在. 核酸碱基的稀有互变异构体往往能够引起碱基对的错配对, 这可能会导致DNA及RNA分子形成不规则的结构, 并进一步导致DNA或RNA双螺旋的自发突变. 因此, 对核酸碱基的互变异构体进行系统的研究, 有助于人们深入认识DNA和RNA分子的结构和性质. 国际上有很多研究小组已经通过实验和理论对核酸碱基互变异构体的结构、相对能量及其性质进行了研究. 本文对文献中有关核酸碱基互变异构体的实验和理论研究进行了综述. 在对前人研究进行归纳总结的基础上, 我们利用密度泛函计算对核酸碱基的互变异构体进行了排序, 得到的最优异构体结构参数和相对能量与实验值相比较为一致. 此外, 因为核酸碱基的物理化学性质可以为生物、化学、材料等方面的研究提供重要的基础性信息, 因此我们还对它们的电子亲和能、电离能、质子亲和能等研究进行了总结.     

DNA步行器调控的纳米粒子超晶格

作为一种精巧的DNA纳米机器, DNA步行器因其优异的可设计性及可编程性在众多研究领域中展示出强大的应用价值. 本工作通过将基于催化发夹组装的双足DNA步行器与DNA功能化的金纳米粒子(即球形核酸)组装相结合, 开发了一种具有时间依赖性的DNA步行器驱动球形核酸恒温有序组装的策略. 以单组分球形核酸组装体系为例, DNA步行器通过发夹催化组装反应驱动在球形核酸表面上随机行走并逐渐产生带有活性粘性末端的DNA杂交结构, 促使球形核酸表面粘性末端间的“键合”速率与其组装速率在时间尺度上保持同步, 从而得到面心立方(FCC)晶型的超晶格结构. 基于类似原理, 作者还构建了一种DNA步行器驱动的双组分球形核酸组装体系并以此得到氯化铯(CsCl)晶型的超晶格结构.     

核壳结构金属-有机骨架的研究

核壳结构(core-shell)金属-有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)是多功能MOFs复合材料中最为典型的一类构型,是由MOFs材料和另一种材料(如MOFs、碳材料、无机化合物、有机聚合物等)组装形成的核壳结构,其中MOFs既可作核,亦可作壳。因结合了核层和壳层两种材料,核壳结构MOFs展现出了优于核层或者壳层的独特性能,例如结构稳定、选择性分离、气体吸附等,为MOFs材料实现工业化应用带来了新的潜力。本文综述了近年来核壳结构MOFs材料的研究进展,介绍了各类构型核壳结构MOFs材料(例如MOF@MOF、MOF@carbon、metal oxide@MOF、polymer@MOF等)的合成方法及应用研究,并对其今后的发展进行了展望。     

结构DNA纳米技术应用新进展

DNA具有非凡的分子识别性能和显著的结构特征,这使得它在材料的纳米级调控方面具有独特的优越性,在许多领域也展现出广阔的应用前景。本文从模块化DNA自组装和DNA折纸术两个方面综述了近些年DNA纳米技术,包括近年来DNA纳米技术中比较新型的组装方法;并从DNA纳米结构作为模板定位纳米粒子和蛋白以及用于生物医药等方面介绍了DNA纳米技术的应用;同时,对DNA纳米技术发展及应用进行了展望。     

HeLa细胞端粒DNA与核骨架的特异性结合

本文首先应用电子能量损失谱成像技术通过对磷元素的分析,直观地显示核酸与HeLa细胞核骨架纤维的结合;再用~3H-Thymidine掺入实验说明有一部分DNA紧密结合在核骨架上;继而用Dot和Southern分子杂交分析证明染色体端粒DNA特异地与核骨架紧密结合;最后采用DNA与蛋白质的体外吸附杂交实验进一步说明端粒DNA序列与Lamin B,波形蛋白(Vimentin)以及某些核骨架蛋白质有较高的亲和性。从而逻辑地推测HeLa细胞核骨架,Lamina参与染色体的空间排布及其行为。     

ZnO纳米管有序阵列与Cu_2O纳米晶核壳结构的光电化学性能及全固态纳米结构太阳电池研究

采用电化学方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃基底上制备了高度有序的ZnO纳米管阵列,然后在ZnO纳米管阵列上电化学沉积Cu2O纳米晶颗粒,获得了一维有序Cu2O/ZnO核壳式纳米阵列结构,通过控制Cu2O纳米晶的沉积电量得到不同厚度的Cu2O壳层,并对该核壳式纳米阵列的形貌和结构进行了分析.以Cu2O/ZnO一维核壳式纳米阵列结构为光电极组装全固态纳米结构太阳电池,研究了Cu2O壳层厚度对光电极光吸收性能、光电性能以及组装电池光伏性能的影响,优化了电池中对电极材料的喷金厚度.结果表明,以Cu2O沉积电量为1.5 C的Cu2O/ZnO为光活性层,以4 mA电流下真空镀金20~25 min的铜基底为对电极组装的简易太阳电池最高可获得0.013%的光电转换效率.     

小分子共价DNA的组装及生物医学应用

DNA,由于其精确的碱基互补配对、良好的生物相容性、稳定的物理化学性质,不仅可用于组装各种形状和尺寸的纳米结构,而且可以设计动态的纳米器件。为了进一步拓展DNA的应用,可通过化学修饰引入功能分子或基团,从而实现二者功能的集成。目前,DNA与高分子、树状分子、多肽和蛋白等共价有机杂化体的合成、组装及在药物运输和控释等领域的应用已研究得比较成熟,而结构和功能多样的小分子与DNA共价杂化体,由于疏水小分子体积小,其组装受到限制,近年来科研者通过结构衍生或增多芳香环等研究其组装行为及应用。本文主要综述了疏水小分子共价连接DNA后的组装行为及其在生物医药领域的潜在应用,并对这类杂化体纳米材料的研究前景进行了展望。