本文選題：拉曼光譜　切入點(diǎn)：人體端粒序列　出處：《吉林大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：人體端粒末端序列的G quadruplexe結(jié)構(gòu)在端粒末端的形成、解聚以及不同結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變與調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程之間存在密切關(guān)系，對(duì)于早期檢測(cè)及診斷癌癥有著重要的意義。目前，研究G quadruplexe結(jié)構(gòu)在不同金屬離子環(huán)境下的形成和解聚過程的技術(shù)手段一般為圓二色譜、NMR和X射線晶體衍射上，它們對(duì)于端粒末端核酸序列G quadruplexe結(jié)構(gòu)的形成、解聚以及不同結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)變的檢測(cè)和研究都存在一定的局限性。本論文通過理論計(jì)算和文獻(xiàn)檢索的方法建立核酸堿基的普通拉曼光譜和表面增強(qiáng)拉曼光譜的數(shù)據(jù)庫，對(duì)核酸堿基的表面增強(qiáng)拉曼光譜進(jìn)行指征，為利用表面增強(qiáng)拉曼光譜研究核酸序列結(jié)構(gòu)建立理論基礎(chǔ)，然后利用表面增強(qiáng)共振拉曼散射光譜對(duì)幾種常見人體端粒序列形成的G quadruplexe結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，尋找這些序列形成的G quadruplexe結(jié)構(gòu)的譜圖特征，進(jìn)而為通過表面增強(qiáng)共振拉曼光譜（SERRS）技術(shù)研究人體端粒序列G quadruplexe結(jié)構(gòu)的形成、解聚以及不同結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變，闡釋G quadruplexe結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化和腫瘤癌細(xì)胞的擴(kuò)增情況之間的相互關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)通過檢測(cè)G quadruplexe結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)對(duì)惡性腫瘤的檢測(cè)和診斷奠定基礎(chǔ)。 首先我們通過DFT(泛密度函)理論計(jì)算的方法對(duì)核酸堿基分子化學(xué)鍵振動(dòng)頻率進(jìn)行了計(jì)算，并且通過計(jì)算獲得的結(jié)果對(duì)核酸堿基的拉曼光譜譜峰進(jìn)行了表征。通過比較實(shí)驗(yàn)拉曼光譜的譜峰位置與理論拉曼光譜譜峰位置的吻合情況，我們發(fā)現(xiàn)使用B3LYP/6-311~+~+G(d,p)為參數(shù)對(duì)堿基的振動(dòng)進(jìn)行量化計(jì)算相對(duì)于以往研究人員使用的B3LYP/6-31~+~+G(d,p)和B3LYP/6-311G(d,p)等參數(shù)進(jìn)行的計(jì)算更為準(zhǔn)確，獲得的理論拉曼圖譜與實(shí)際的堿基拉曼圖譜具有更高的一致性，，預(yù)測(cè)的拉曼譜峰的振動(dòng)頻率與實(shí)際振動(dòng)頻率的誤差很小，低于3%。然后結(jié)合之前核酸堿基固體樣品拉曼光譜的結(jié)果以及文獻(xiàn)檢索的結(jié)果，對(duì)通過銀膠獲得的核酸堿基的表面增強(qiáng)拉曼光譜進(jìn)行了表征，為下一步利用表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)研究G-quadruplexe結(jié)構(gòu)建立數(shù)據(jù)平臺(tái)。 最后結(jié)合圓二色譜技術(shù)手段，利用表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)對(duì)人體端粒末端序列在Na~+和K~+存在的條件下形成的G-quadruplexe結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。圓二結(jié)果顯示，在Na~+和K~+存在的條件下，幾個(gè)不同的人體端粒序列均可以形成反平行G-quadruplexe結(jié)構(gòu)，而且在Na~+存在的條件下，相對(duì)于K~+存在的條件下序列中反平行G-quadruplex結(jié)構(gòu)較少。表面增強(qiáng)拉曼光譜的結(jié)果顯示，在Na~+存在條件下，在1325cm~(-1)和1353cm~(-1)等處含有較強(qiáng)的信號(hào)峰，它們都指征端粒序列中鳥嘌呤堿基的dG C2’-endo/syn振動(dòng)；而在K~+存在條件下，在1384cm~(-1)處含有較強(qiáng)的信號(hào)峰，它指征的是端粒序列中鳥嘌呤堿基的dG (N2)C2’-endo/anti振動(dòng)，因?yàn)閴A基的順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到G-quadruplexe骨架結(jié)構(gòu)的變化，反式結(jié)構(gòu)的堿基多意味著G-quadruplexe骨架結(jié)構(gòu)更趨于反平行結(jié)構(gòu)，所以我們可以通過表面拉曼光譜得到與圓二色譜一致的結(jié)果，K~+存在的條件下序列中形成了更多的反平行結(jié)構(gòu)，所以完全可以根據(jù)這幾個(gè)拉曼信號(hào)的強(qiáng)度變化來判斷端粒序列結(jié)構(gòu)的變化，因?yàn)楸砻嬖鰪?qiáng)拉曼光譜具有比圓二色譜更高的靈敏度，所以表面增強(qiáng)共振拉曼光譜（SERRS）技術(shù)研究人體端粒序列G quadruplexe結(jié)構(gòu)的形成、解聚以及不同結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
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本文編號(hào)：1713688