导读:本文包含了核酸碱基论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:核酸,碱基,激发态,碱基对,自由基,氢键,张量。
核酸碱基论文文献综述
赵沛文[1]（2018）在《核酸碱基分子磁子理论设计及磁耦合研究》一文中研究指出核酸分子在生物体系的各个方面起着重要的作用,比如遗传变异、生长发育以及蛋白质合成等。核酸共有脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两种,它们在生命体中发挥着不同的作用。DNA是生命体系中复制、存储和表达遗传信息的物质基础,它的特点是自组装、自我复制等。RNA作为遗传信息向表型转化过程中的桥梁,能实现遗传信息在蛋白质上的表达,它是存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息的载体。作为构建纳米级分子器件的基本单元,它们的结构特点提供了结构基础和可能。近几十年来,双自由基有机分子因为具有不同寻常的电磁性质而受到广泛的关注。两个未成对电子分布于双自由基的原子中心,它的磁耦合特征可以通过分子内和分子间的磁交换耦合常数来表征。受到启发,如果将自由基引入到核酸碱基当中,势必能够为设计新型的、以DNA/RNA结构为基础的具有铁磁耦合或反铁磁耦合的纳米级分子线提供一个新的思路。文中围绕核酸碱基的修饰及其自旋耦合双自由基性质的研究这一主题展开了相关的工作。本工作得到了一系列有意义的研究成果,主要研究结论及创新点简单概括如下:1)A-T/G-C双自由基碱对磁耦合特征研究基于本课题组关于新型磁耦合DNA碱基的修饰方面已开展的比较完整的理论研究,本文通过通过改变环戊二烯自由基在DNA碱基中的接入方式,来探究双自由基碱基对的磁耦合特征。利用密度泛函理论方法(DFT)和完全活性空间自洽场方法(CASSCF),本工作中研究了扩环环戊二烯自由基修饰的DNA碱基及其碱基对的结构特征、电子性质和磁耦合特征。结果表明,(a)tras-r-碱基与r-碱基结构类似,均能保持稳定的结构并能与其互补碱基对配对形成单层双自由基碱基对或者双层双自由基或者四自由基碱基对。(b)通过磁交换耦合常数(J)来表征双自由基/四自由基碱基对的磁耦合相互作用。结果表明,大多数trans-r-碱基对具有开壳层(BS)双自由基基态。单层双自由基碱基对的磁耦合作用较弱,双层双自由基/四自由基碱基对的磁耦合特征更为明显。这项工作在理论上验证了扩环自由基修饰的可行性,并为设计合成磁耦合DNA有机分子材料提供了理论指导。2)尿嘧啶(U)自由基组装及磁耦合特征探究在DNA碱基修饰的工作中,已证明了环戊二烯自由基碱基具有出色的双自由基特征。因此,本工作将这种修饰方式应用到了 RNA所独有的尿嘧啶碱基上。类似于鸟嘌呤的G-四联体结构,修饰后的尿嘧啶自由基具有叁个不同的氢键结合位点,以此为基础我们设计了一系列的尿嘧啶双自由基结构单元。通过量子化学计算方法详细讨论了相关的结构特征、电子特性和磁耦合特征。研究结果表明,十种双自由基尿嘧啶异构体都能够稳定存在,它们都拥有双自由基特征的开壳层单重态或叁重态基态并且它们具有显着的自旋耦合各向异性。显然,这为设计具有生物功能化的多聚体磁耦合有机分子材料提供了理论依据。3)耦合器调控的双自由基碱对组装及磁耦合特征研究在双自由基碱基对的工作中发现由于两个自由基间通过氢键弱相互作用耦合,因此它们的磁耦合作用并不强烈。考虑到进一提高环戊二烯自由基碱基的磁耦合特征,本工作利用偶氮苯(AB)将两个自由基碱基组成光控的磁耦合结构单元,并且保留了它们的氢键配对能力。以偶氮苯(AB)作为耦合器,本工作分别在亚甲基的两端接入了自由基碱基,组装出了不同的碱基对组合。相关的磁耦合特征的结果表明,偶氮苯(AB)桥联的双自由基碱基对的磁耦合作用大大增强,磁耦合常数的数值产生了较大变化。并且偶氮苯的异构化不但能调节它们磁耦合的大小还能改变它们的磁耦合性质(FM(?)AFM)。该项工作拓展了自由基化DNA碱基的修饰思路,为设计磁耦合光控的新型光敏传感器器件、磁耦合调控分子器件展现了美好的应用前景。4)碱基分子内双自由基磁耦合特征的研究考虑到从起初的弱氢键作用到耦合器作用的双自由基碱基对的磁耦合性质虽然有了增强但是磁耦合常数的数值并不突出,因此本工作直接在碱基中引入氮氧自由基或者将氨基氧化为氮氧自由基。通过量子化学方法的计算证明氮氧双自由基碱基的磁耦合特征变化尤为突出。特别是,分子内双自由基碱基的磁耦合作用满足自旋交替规律,这比分子间的双自由基碱基的磁耦合相互作用更直观、更容易理解。这项工作为对双自由基核酸碱基的研究提供了一个全新的视角。总之,本工作中首先利用环戊二烯自由基对核酸碱基进行修饰,并分别研究了氢键弱相互作用下自由基碱对的磁耦合特征,如trans-(rA-rT/rG-rC)碱对、rU-rU碱对的研究;偶氮苯(AB)耦合器作用下自由基碱对的磁耦合特征;碱基分子内氮氧自由基碱对的磁耦合特征。通过不断的改造优化碱基的结构,修饰后的碱基对的磁耦合特征产生了明显的改变,磁耦合作用特征越来越明显。此工作有望为实验上合成设计自由基化碱基磁耦合分子材料提供一定的帮助。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-29）
郝丹丹[2]（2018）在《基于核酸短暂杂交和Lambda核酸外切酶的单碱基突变检测方法的研究》一文中研究指出DNA动态过程的精确设计依赖于生物物理学方法和动态DNA纳米技术。作为最简单的动态DNA结构,短DNA双链(9-12 nt)构成短暂杂交方式,可用于超分辨成像和体外检测。核酸底物上的核酸酶活性使得在分析化学和动态DNA纳米技术中的各种应用成为可能。核酸外切酶在细胞生物学中起着至关重要的作用,并以准确的方式操控核酸。研究动态底物与核酸外切酶的相互作用有助于开发新的方法来设计特殊的分子行为并将动态DNA纳米技术转移到活细胞中。Lambda核酸外切酶不仅用于PCR产物处理,也是DNA分析方法与纳米技术的衡量工具,由于其对错配的敏感性而受到广泛应用,然而其单核苷酸选择性并不高,受DNA纳米技术中用于提高特异性的动态探针的启发,我们将荧光测验和单分子荧光分析相结合,利用Lambda核酸外切酶来探究它对短双链DNA的单碱基选择性。荧光测量结果表明,即使长度小于酶足迹,短dsDNA也可被有效地消化,并且降解速率表现出高的单核苷酸选择性。单分子分析表明,完全匹配(PM)底物可以有选择性的结合酶,其与短底物短暂杂交的差异稳定性结合以产生高的单核苷酸选择性。单分子分析表明DNA短暂杂交和酶结合两个平衡过程决定非平衡的消化过程,这两种方法的协同作用提供了高的单核苷酸选择性。本实验利用底物-酶相互作用,开发了一种高度选择性的单核苷酸突变检测方法,可以从低丰度的细胞系中检测到KRAS突变,该方法能够检测到的突变低至0.1%。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-25）
宋本腾[3]（2017）在《量子化学计算在核酸碱基及分子筛催化体系中的应用研究》一文中研究指出伴随着科学发展的需要以及计算机技术的日益成熟,量子化学计算在化学、生物学等诸多领域得到越来越广泛的应用。其可以在原子分子层面上理解物质结构,分子间作用及化学反应过程等,有效弥补了因实验方法的局限性而带来的研究深度不足的问题,因此,理论计算为我们在微观尺度上的科研工作提供了一种有效探索手段。本论文采用理论计算的方法研究了生物体系中核酸碱基分子间作用对化学位移等核磁参数的影响,同时也探索了在分子筛催化体系中孔道限域效应对吸附分子稳定性和反应活性的影响,并取得了一些有意义的结果。主要研究内容如下:1.核酸碱基分子间作用力对17O化学位移和四极耦合常数等核磁参数的影响机制研究。对胸腺嘧啶、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤分别构建了从小到大的多个理论计算模型,分别计算其17O化学位移和四极耦合常数等。为了充分考虑分子周围环境,这里进一步研究了周期性体系下核磁参数的变化。通过与实验结果的对比以及不同模型下理论预测值的比较,发现只有在计算模型中分子间氢键和范德华弱作用力等考虑较充分时,理论计算值才能较好的预测实验结果。结合羰基碳原子和氧原子上的电荷变化以及分子间电荷密度分析,证明17O化学位移变化的根本原因是接受了来自羰基13C原子转移的电子,所以使其化学位移向高场移动,尤其在周期性模型下,这种影响更显着。2.通过能量分解分析方法探索分子筛孔道限域效应。在分子筛催化反应中,除了分子筛的酸性,孔道限域效应对反应的进行也有较显着地影响,一直以来受到了研究工作者的广泛关注。我们采用能量分解分析的理论方法系统研究了烯烃、烷氧和碳正离子中间体在ZSM-5和BEA分子筛中的吸附稳定机制。研究发现不同的反应物种在分子筛中的主客体作用有着不同的表现形式。对于中性的烯烃来说,其稳定性主要受主客体色散和排斥作用的影响,且分子尺寸越大作用力就越强,当客体分子尺寸过大时排斥作用力较强,此时吸附分子难以在分子筛孔道中稳定存在;碳正离子因其显着的电荷特性,因此与主客体电荷相关的静电相互作用是影响碳正离子稳定的主导因素;而烷氧中间体与分子筛骨架有共价键作用,主客体间不仅发生了电子的转移同时有部分轨道重迭,造成其稳定性同时受到静电作用和轨道作用的影响。3.通过能量分解分析方法研究分子筛孔道特性对烯烃质子化反应活性的影响机制。烯烃质子化反应是许多工业反应的基元步骤,如烯烃聚合、异构化以及MTO反应中碳池物种的生成等。因此,对其催化反应的研究在很多化工生产过程中有重要意义。我们通过理论计算研究了乙烯、丙烯和异丁烯分子在丝光沸石8元环(8-MR)和12元环(12-MR)孔道中的质子化反应。理论计算结果表明了相比乙烯和异丁烯,丙烯分子与8-MR孔道尺寸较匹配,因此限域效应影响显着,其质子化活性较高。而在12-MR大孔道中,限域效应对烯烃的影响较弱,随着乙烯、丙烯和异丁烯碱性的增强,反应活性越来越高。通过对比吸附分子和分子筛骨架的形变能与主客体相互作用能,发现后者是影响活化能的主要因素。随后我们对过渡态结构的相互作用能进行了能量分解分析研究,发现过渡态的稳定性主要受主客体间静电作用和轨道作用的影响。(本文来源于《湖南工业大学》期刊2017-06-06）
王俊秀[4]（2017）在《基于核酸短暂杂交和磁分离技术的单碱基突变检测方法》一文中研究指出单核苷酸突变(single-nucleotide mutation,SNM)已被证明与人类的多种疾病相关,因此开发可靠的单核苷酸突变检测方法对于分子诊断和个体化医疗至关重要。由于夹心法低成本和检测速度快的特点,目前广泛应用于核酸生物标志物的检测,然而,在室温下信号探针的杂交特异性差阻碍了突变体和野生体基因的有效区分。本研究以磁珠动态夹心法为基础开发出一种基于信号探针与目标链之间短暂结合的SNM检测方法。这种磁珠动态夹心法(dynamic sandwich assay,DSA)利用DNA短暂结合对单碱基错配敏感的热力学特性,能够在较宽范围的盐离子浓度及室温条件下实现对突变体较高的区分效果。通过对磁珠粒子表面DNA杂交的研究,发现粒子表面高密度负电荷可以选择性地削弱野生型双链(单碱基错配双链)的稳定性而对突变型双链没有明显影响,因此本研究中使用的磁珠不仅可以作为一种分离工具,还可以提高SNM的选择性;灵活的信号探针设计和简单的磁分离操作使得该方法可以进行多种模式的下游分析,包括比色法检测和等温扩增等。对于比色检测来说,突变体存在下,ABTS-氧化产物呈现典型绿色并在410 nm处有较强的吸收,而野生型没有明显变化。DSA基于富含G序列探针的检出限为5 nM;对于等温扩增来说,5 amol突变体在1 h内便能呈现特征扩增曲线,而野生型不显示。DSA基于等温指数扩增的检出限为0.1 fM;利用该方法对癌细胞提取基因组DNA中的BRAF D594G(c.1781A>G)及BRAF V600E(c.1799T>A)突变基因进行了检测,结果显示在野生型基因存在的情况下实现了 0.1%～0.5%的超灵敏低丰度突变检测。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-26）
李辉[5]（2017）在《基于DNA链替换反应的单碱基突变检测以及球状核酸在细胞内实验中的应用》一文中研究指出在过去的几十年中,DNA的研究和应用远远超出了"遗传物质"这一概念范畴,尤其是DNA纳米技术的发展吸引了大量研究者的注意力。DNA纳米技术主要有两个分支:静态的和动态的DNA纳米技术。在动态纳米技术中,DNA链替换反应是一项重要的研究领域,并且它已经在DNA逻辑门,分子机器以及复杂的DNA纳米"建筑"的构建等应用中发挥这重要的作用。另一方面球状核酸探针是一种近年来新型的生物纳米材料。通常这种材料由两部分组成:球状的纳米金核心和核酸链外壳。这种新型的探针具有许多优异的物理化学性能,并极大地方便了体外以及细胞内的检测。综上所述,本论文的研究内容主要集中于DNA链替换反应以及球状核酸探针在活细胞实验中的应用。第一部分内容是基于DNA链替换反应的单碱基突变检测。遗传信息的精确表达依赖于核酸序列的特异性互补配对,因此检测核酸序列中的碱基突变对于遗传疾病的诊断和医药学的发展具有重要意义。酶标记法是一种常用的检测DNA碱基突变的手段。但酶标记试剂通常比较昂贵,而且某些酶的反应条件比较苛刻。升温法(High-temperature)和化学变性(chemical denaturation)是也两种常用的传统的检测手段,但是这两种方法并不适用于存在多个杂交反应的复杂体系,因此其应用受到限制。近年来在DNA纳米技术领域,一种基于粘性反应末端(Toehold)的DNA链替换反应成为新的研究热点,并被广泛应用DNA逻辑门,分子器件的设计与构建。更要的是此反应在室温下,且不需要酶的催化即可实现DNA链构型和序列的重组,而且动力学过程可控。因此,成为一个理想的检测DNA链碱基突变的工具。基于以上所述,我们设计了一个包含两步的,并由DNA-AuNP探针驱动的DNA链替换反应,并借助石英微晶天平(QCM)这个测试平台来检测DNA序列片段中的单碱基突变。接下来我们在目标链选择了几个任意位置并检测单碱基突变并进行检测。结果表明,在目标链的任意位置上,不论是单碱基错配,插入还是碱基缺失,都能准确无误地检测出来。最后我们计算了该方法的检测限。在该设计中,DNA-AuNP探针能够将目标链释放回溶液中,从而使得目标链能够循环往复地出发DNA链替换反应,进而降低检测限,提高监测的灵敏度。该方法的检测限被估算为22pM,比直接加入DNA连接链的策略检测限低两个数量级。第二部分内容是球状核酸探针探测细胞对外源DNA降解活动。向细胞内导入外源的DNA分子探针是一种检测胞内目标分子的常用的策略。同时这种方法还经常用来获取与胞内生理活动,疾病诊断,生物药剂有关的信息。分子信标,DNA链替换反应工作网络,DNA四面体纳米结构经常用来构建探针。另一方面,DNA功能化纳米金(球状核酸)是一种近年来兴起的新型的生物材料探针。带有巯基修饰的DNA链可通过Au-S键连接到球状的纳米金上。其中DNA序列可以与目标基因互补,而纳米金是有效的荧光淬灭基团,因此带荧光标记的球状核酸可以用来细胞内的检测。但是由于细胞的防御机制,外源的DNA很容易被细胞内的酶降解,从而导致假阳性信号。因此在本工作中我们利用球状核酸探针来检测细胞对外源DNA的降解位点和降解行为。以前的观点认为外源的DNA在细胞内被无规降解直至碎片化。然而本论文中的发现与之前截然不同。以MCF-7细胞为例,我们发现降解特定地发生在DNA链的5'端而且只有5'端的第一个核苷酸被酶切,而其余部分保持完好。此外,这个发现提供了一个避免降解引起的假阳信号的方法,即研究者可以将荧光团标记到DNA链的安全区域。例如,检测MCF-7细胞内的目标分子,荧光团可以被标记到DNA链的3'或中间位置。同时我们希望这个发下能够提供一些新的视角去理解细胞内的降解活动以增强DNA探针稳定性。MicroRNA是一类非编码的小RNA片段。其通常能够对特定的mRNA起到负调节的作用,尤其是一些miRNA能够抑制在癌细胞生长,分裂过程中起关键作用的mRNA的表达。因此miRNA也成为一种有前途的新型的抗癌试剂。本工作中,我们以microRNA-34a(miRNA-34a)为例,设计并合成了纳米载体将miRNA-34a导入到细胞中,并诱导细胞凋亡。在这个设计中,survivinmRNA作为触发链,通过两步链替换反应将miR-34a释放到细胞中。利用检测荧光信号的方法验证上述设计原理。经荧光光谱仪,共聚焦显微镜以及流式细胞仪的验证,所设计的纳米载体能够将miRNA-34a运输到细胞中并成功地释放出来。在这个反应中,mRNA作为"触发器",最终导致miRNA-34a的释放。这个设计能够实现mRNA抑制和miRNA-34a过表达同时发生。因此,我们利用qRT-PCR来表征此设计原理的效率。结果表明,实验组中的miRNA的表达水平明显提高,而mRNA的表达量则被显着抑制。我们利用CCK-8试剂以及Annexin V-FITC/PI分别检测细胞活性和细胞凋亡。释放出的miRNA-34a(实验组)能明显地抑制细胞活性并诱导细胞凋亡。证明了此设计方法可行性以及潜在的应用价值。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01）
刘静静[6]（2017）在《TET1酶促核酸碱基羟基化：机制与中药小分子调控作用》一文中研究指出目的:本课题旨在探讨TET1酶催化的核酸碱基的羟基化的化学机制,并研究9种中药小分子对其调控作用。方法:本课题以Fe2+和α-KG依赖的TET1酶为研究对象,分别以5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)、苯、甲苯、DMSO、d6-DMSO 为底物;H2O、H2018、1802、D20为反应体系,通过GC-MS,UPLC-MS检测方法探索TET1酶促核酸碱基羟基化的机制及羟基化产物·OH中的O、H的来源。并用GC-MS检测方法检测原花青素(Proanthocyanidin,PC)、蟛蜞菊内酯(Wedelolactone)、丹酚酸B(Salvianolic acid B)、槲皮苷(Quercetin-3-rhamnoside)、黄芩苷(Baicalin)、7,8-二羟基黄酮(7,8-dihydroxyflavone)、木犀草素(Luteolin)、氯化矢车菊素(CyanidinChloride)、花旗松素(Taxifolin)9种中药小分子化合物与5mC反应后在 N-甲基-N-叁甲硅基叁氟乙酰胺(N-Methyl-N-(trimethylsilyl)trifluoroacetamide,MSTFA)衍生化试剂作用下产生的5hmC水平。结果:结果显示:通过GC-MS检测到TET1酶催化5mC羟基化产物5hmC。TET1酶催化苯并未产生羟基化产物苯酚的分子离子峰(m/z 94)。甲苯、DMSO、d6-DMSO在TET1酶催化作用下分别产生羟基化产物苯甲醇(m/z 108),C2H6S02(m/z94),C2D6SO2(m/z100)。在 H2018、1802 的反应体系中,检测到 TET1 催化5mC的羟基化产物C5H7N30018,而在D20的反应体系并未检测到C5H6N302D。中药小分子与5mC以1:10摩尔比反应时,原花青素、蟛蜞菊内酯、丹酚酸B、黄芩苷、槲皮苷、7,8-二羟基黄酮、木犀草素、氯化矢车菊素、花旗松素、9种中药天然活性成分对TET1酶催化5mC产生5hmC峰面积分别为1053 811,842578,794099,1277581,640249,555535,408748,0。结论:第一,TET1酶促5mC羟基化产生5hmC。TET1催化核酸碱基羟基化过程是从底物中的-CH3抽H原子,随后H原子与TET1结合成·OH,羟基再"反弹"(Rebound)到底物-CH2。在此过程中,·OH中的H来源于底物中的-CH3上的H,并非来源H2O中的H。而·OH中的0可能是来源于02,H20的O。第二,9种中药小分子原花青素、蟛蜞菊内酯、丹酚酸B、黄芩苷、槲皮苷、7,8-二羟基黄酮、木犀草素、氯化矢车菊素、花旗松素对TET1催化核酸碱基羟基化具有抑制作用。(本文来源于《广州中医药大学》期刊2017-05-01）
王婷婷[7]（2017）在《TET1酶催化核酸碱基羟基化选择性的化学研究》一文中研究指出目的:作为催化氧化脱甲基的酶,TET1(ten-eleven translocation)酶能够诱导5-甲基胞嘧啶(5mC)发生羟化生成5-羟甲基胞嘧啶(5hmC),而后,又被证明能够催化胸腺嘧啶(T),转化生成5-羟甲基尿嘧啶(5hmU)。研究表明许多中药成分能抑制其作用,但机制尚未明确。为了探索药物对TET1酶的作用,首先需要对TET1酶作用机制有更深入的了解。本实验旨在从化学角度上研究TET1酶的作用机制以及其诱导的羟基化反应的选择性,从而总结出此类反应的一般规律,为研究核酸氧化脱甲基作用提供依据,为阐明核酸羟基化与蛋白羟基化的机制提供化学依据,为开发基于表观遗传学的新型的药物提供理论参考。方法:本实验以TET1酶为研究对象,选取具有代表性的有机化合物作为底物,包括环己烷、甲基环己烷、乙基苯、异丙苯、水杨酸甲酯、水杨酸乙酯、2-氨基-4,6-二甲基嘧啶、6-甲基嘌呤、L-甲硫氨酸、茶碱以及5-乙基尿嘧啶等,在Fe(Ⅱ)和α-KG存在的条件下发生体外反应。反应液采用气质联用和液质联用的检测方法分析,通过分析产物质谱图中的碎片离子峰,判断产物的结构以及被取代H原子的位置和发生反应C-H键的类型,从而推断出TET1酶羟化核酸碱基反应的选择性。结果:1)在T与TET1酶的反应液中检测到5hmU和尿嘧啶(脱甲基产物)的存在,且生成5hmU的体外转化率为9.2%;2)环己烷、甲基环己烷反应液中未检测到羟化物的存在;3)乙基苯、异丙苯、2-氨基-4,6-二甲基嘧啶以及6-甲基嘌呤中检测到羟化物存在,且OH取代发生在与双键相连的-CH3上;4)在水杨酸甲酯、水杨酸乙酯(-CH3与O原子相连)、1-甲硫氨酸、(-CH3与S原子相连)、茶碱(-CH3与N原子相连)的反应液中均检测到羟化物的离子峰;5)5-乙基尿嘧啶反应液中并没有检测到尿嘧啶(脱乙基产物)的存在。结论:在α-KG、Fe(Ⅱ)存在的条件下,TET1酶能催化T中-CH3上的H原子羟基化,生成5hmU。能被TET1酶催化羟基化的C-H键主要有四类,即烯丙型C-H键以及与O、S、N相连的-CH3上的C-H键。乙基以及异丙基上的与端基H原子,不能被TET1酶催化羟基化。这是因为与烯丙型C-H键和与O、S、N相连的C-H键,受p-π共轭,或O、S、N的吸电子诱导效应(-I)影响,具有较小的解离能。而乙基以及异丙基上端基C-H键具有较大的解离能。这提示TET1酶能催化DNA核酸碱基中的甲基的羟基化,但不能催化核酸碱基中乙基的端基H原子羟基化,然而,若OH取代未发生在末端碳上,则不能够被氧化成羧基,进而脱羧实现脱甲基。因此,TET1酶能催化DNA中的碱基脱甲基,但不能催化DNA脱乙基。(本文来源于《广州中医药大学》期刊2017-05-01）
金颖淳[8]（2017）在《氮杂及硫代核酸碱基的激发态动力学研究》一文中研究指出近年来,核酸碱基受紫外光照射后其光稳定性以及紫外光对其的光损伤破坏性引起人们的重视。随着超快时间分辨技术的日渐成熟和理论计算方法的逐步推进,对核酸碱基的超快动力学的研究也随之出现了快速进展。普通的核酸碱基的激发态衰变方式主要由内转换主导,在约1ps内激发态核酸碱基分子就可以完成这一过程,这种机制的存在使得正常情况下的核酸碱基分子可以不受紫外光损伤的干扰,保证生命过程的稳定性。氮杂核酸碱基是在普通的核酸碱基分子的六元环上的某一C-H结构被氮原子取代的结果,而硫代核酸碱基是在环两侧的C=O结构替换为C=S结构形成的产物。这两种核酸碱基的衍生物与普通核酸碱基最大的区别就是他们的弛豫过程受到系间窜越机制极大的影响,与传统的内转换机制之间存在一定程度的竞争关系,使得整个激发态分子的衰变过程变得更加复杂。正因为这些特性的存在,使得氮杂及硫代核酸碱基正在被研究作为光抑制剂用于临床医学。本论文结合了共振拉曼强度分析技术和先进的CASSCF//CASPT2计算方法,研究光激发50飞秒内的氮杂及硫代核酸碱基的激发态动力学。获得了如下的结论:(1)我们通过实验获得了6-氮杂尿嘧啶、5-氮杂尿嘧啶和2,4-二硫代尿嘧啶的紫外吸收光谱、傅立叶拉曼(FT-Raman)光谱和傅立叶红外(FT-IR)光谱,同时获得6-氮杂尿嘧啶和2,4-二硫代尿嘧啶在不同溶液中的共振拉曼光谱。通过TD-DFT方法计算了叁种氮杂及硫代核酸碱基的跃迁轨道和电子激发能,并利用量化计算将叁种氮杂及硫代核酸碱基的结构进行了优化,并对6-氮杂尿嘧啶和2,4-二硫代尿嘧啶的共振拉曼光谱中的各个振动膜进行了指认,得到了它们的短时动力学的初步信息。由于时间所限,对5-氮杂尿嘧啶后续的激发态动力学研究工作未能展开,希望能给后来的研究者做一些研究的铺垫;(2)我们对6-氮杂尿嘧啶进行了CASSSCF方法的理论计算,获得了其激发态、交叉点的能量和结构信息。之后,我们对6-氮杂尿嘧啶的共振拉曼强度进行了拟合,获得了其激发态、交叉点的能量以及其发生激发态反应时的内坐标。我们在将内坐标的结果与理论计算的结果相对比后,结合在之前对6-氮杂尿嘧啶的研究推测其存在S2(pp*)→S2(pp*)/S1(np*)→S1(np*)→S1(np*)/T1(pp*)→T1(pp*)(路径I)和S2(pp*)→S2(pp*)/T2(np*)→T2(np*)→T2(np*)/T1(pp*)→T1(pp*)(路径II)两条弛豫路径的基础上,我们发现6-氮杂尿嘧啶态的Frank-Condon区域受T3(np*)态的强烈影响,S2(pp*)态和T3(np*)态强烈的电子耦合使得在势能面表面的凹槽中产生大量的波包,因此我们推测其可能存在第叁条弛豫路径即S2(pp*)→S2(pp*)/T3(np*)→T3(np*)→T3(np*)/T2(np*)→T2(np*)→T2(np*)/T1(pp*)→T1(pp*)(路径III),并且它在与路径II的竞争关系中显得更加强势,但是路径I依然处于其弛豫机制中的支配性地位;(3)由于2,4-二硫代尿嘧啶的紫外光谱存在一个位于346nm的吸收带和一个位于282nm且不对称的宽吸收带,我们根据TD-DFT获得的振子强度间存在的对应关系以及共振拉曼光谱的结果将2,4-二硫代尿嘧啶的紫外光谱去卷积成四个吸收带(分别位于338nm、301nm、278nm),并将四个吸收带分别指认为S0?S2、S0?S6、S0?S7和S0?S8跃迁。我们根据2,4-二硫代尿嘧啶在不同激发波长下的共振拉曼光谱透露出与不同激发态共振的信息,将其具体指认为:341.5 nm和354.7 nm激发波长与S6态共振,309.1 nm和319.9 nm激发波长与S7态共振,266.0 nm、273.9 nm和282.4nm激发波长与S8态共振,S6、S7和S8态短时动力学主要沿多维内坐标展开。S8态短时结构动力学最重要的特征是在Franck-Condon区域或附件发生了S8(??*)/S0(n?*)势能面交叉引发的、伴随超快结构扭转运动的非绝热过程。S7和S6激发态短时动力学分别沿C5C6/C2S8/C4S10/N2C3+C4N3H9/N1C2N3/C2N1C6/C8N1H7/C5C6H12和C5C6/N3C2/C4S10/C2S8+C8N1H7/C5C6H12/C5C6N1/C5C6H12/C2N1C6/N1C2N3/C4N3H9/N1C2N3等内坐标演化。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2017-04-01）
王长生,黄翠英[9]（2016）在《核酸碱基间氢键距离和作用能的快速预测》一文中研究指出氢键对蛋白质、核酸以及DNA-蛋白质复合物的结构和功能有着重要影响,快速准确预测氢键复合物的结构及作用能十分重要,因此,提出了一种可快速准确预测N—H…O=C、C—H…O=C和O—H…O型氢键复合物作用能的可极化偶极-偶极作用模型.对此模型进行进一步发展,使之包含孤电子偶极的处理并将其推广到一系列不仅包含N—H…O=C、C—H…O=C型氢键,而且包含N—H…N型氢键的核酸碱基氢键复合物中,对这些复合物的平衡氢键距离和相互作用能进行了快速预测.结果表明:可极化模型的预测结果很好地重复了高水平从头算结果,但却更加快捷、省时,展示了可极化偶极-偶极作用模型的广阔应用前景.(本文来源于《辽宁师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年03期）
宋本腾,褚月英,王吉清,郑安民,邓风[10]（2016）在《分子间相互作用对核酸碱基中~(17)O屏蔽张量与四极耦合常数影响的理论计算研究》一文中研究指出通过高精度量子化学理论计算的方法研究了分子间弱的非键相互作用对胸腺嘧啶、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤四种核酸碱基中~(17)O核的屏蔽张量(σO)和四极耦合常数(QCC)的影响.计算结果表明分子间强的氢键作用以及弱的范德华(vd W)相互作用都对~(17)O核的化学位移(δO)具有较大的影响.随着分子间氢键作用的逐渐增强,δO逐渐减小,当采用包含所有弱相互作用的周期性模型进行计算时,理论结果与实验值吻合.进一步的电荷分析显示,~(17)O核化学位移的减小主要是由于分子间氢键作用强度增加导致~(17)O原子的负电荷密度逐渐增加.此外,计算结果表明碱基中分子间氢键网络和弱的范德华作用对碱基~(17)O QCC也具有显着的影响.周期性模型下,碱基上氧原子的局域结构环境得到平衡,~(17)O QCC达到最小值,与实验结果最为接近.以核酸碱基为例,说明了分子间的氢键网络以及分子间弱的相互作用对于准确计算生物样品的核磁共振(NMR)参数非常重要,以小的团簇模型来计算生物体系的核磁参数将会产生较大的偏差.(本文来源于《波谱学杂志》期刊2016年03期）
核酸碱基论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
DNA动态过程的精确设计依赖于生物物理学方法和动态DNA纳米技术。作为最简单的动态DNA结构,短DNA双链(9-12 nt)构成短暂杂交方式,可用于超分辨成像和体外检测。核酸底物上的核酸酶活性使得在分析化学和动态DNA纳米技术中的各种应用成为可能。核酸外切酶在细胞生物学中起着至关重要的作用,并以准确的方式操控核酸。研究动态底物与核酸外切酶的相互作用有助于开发新的方法来设计特殊的分子行为并将动态DNA纳米技术转移到活细胞中。Lambda核酸外切酶不仅用于PCR产物处理,也是DNA分析方法与纳米技术的衡量工具,由于其对错配的敏感性而受到广泛应用,然而其单核苷酸选择性并不高,受DNA纳米技术中用于提高特异性的动态探针的启发,我们将荧光测验和单分子荧光分析相结合,利用Lambda核酸外切酶来探究它对短双链DNA的单碱基选择性。荧光测量结果表明,即使长度小于酶足迹,短dsDNA也可被有效地消化,并且降解速率表现出高的单核苷酸选择性。单分子分析表明,完全匹配(PM)底物可以有选择性的结合酶,其与短底物短暂杂交的差异稳定性结合以产生高的单核苷酸选择性。单分子分析表明DNA短暂杂交和酶结合两个平衡过程决定非平衡的消化过程,这两种方法的协同作用提供了高的单核苷酸选择性。本实验利用底物-酶相互作用,开发了一种高度选择性的单核苷酸突变检测方法,可以从低丰度的细胞系中检测到KRAS突变,该方法能够检测到的突变低至0.1%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
核酸碱基论文参考文献
[1].赵沛文.核酸碱基分子磁子理论设计及磁耦合研究[D].山东大学.2018
[2].郝丹丹.基于核酸短暂杂交和Lambda核酸外切酶的单碱基突变检测方法的研究[D].北京化工大学.2018
[3].宋本腾.量子化学计算在核酸碱基及分子筛催化体系中的应用研究[D].湖南工业大学.2017
[4].王俊秀.基于核酸短暂杂交和磁分离技术的单碱基突变检测方法[D].北京化工大学.2017
[5].李辉.基于DNA链替换反应的单碱基突变检测以及球状核酸在细胞内实验中的应用[D].中国科学技术大学.2017
[6].刘静静.TET1酶促核酸碱基羟基化：机制与中药小分子调控作用[D].广州中医药大学.2017
[7].王婷婷.TET1酶催化核酸碱基羟基化选择性的化学研究[D].广州中医药大学.2017
[8].金颖淳.氮杂及硫代核酸碱基的激发态动力学研究[D].浙江理工大学.2017
[9].王长生,黄翠英.核酸碱基间氢键距离和作用能的快速预测[J].辽宁师范大学学报(自然科学版).2016
[10].宋本腾,褚月英,王吉清,郑安民,邓风.分子间相互作用对核酸碱基中~(17)O屏蔽张量与四极耦合常数影响的理论计算研究[J].波谱学杂志.2016
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