DNA结构的扫描探针显微学研究

1．利用原子力显微镜，我们研究了DNA与邻菲咯琳钻之间的反应。乙醇溶液中DNA复合物的形貌改变很好地说明了静电力在引起DNA凝集中的重要地位。随着醇浓度增加，对应更低的介电常数，静电反应增强。当介电常数降低，平衡离子就会在DNA的磷酸骨架上聚集，并中和负电荷到能引起凝集的程度。2，为了深入认识DNA-表面活性剂复合物的形貌特征，我们对阳离子表面活性剂CTAB引起的DNA凝集体进行了研究。由环状凝集体的体积分析，我们认为DNA发生单分子凝集。除环状体之外，许多不规则的环状体有助于说明DNA环状体的形成过程。部分绕转体和核小体状环状体对应于绕转模型而棒状中间体显示DNA分子也可能采取棒状体到环状体的转化模型。3．DNA分子在形成稳定的凝集体之前会经过一系列的中间体。因为温度是DNA结构的一个重要的决定因素，在其他凝集条件一定时，我们观察了DNA凝集中间体在温度升高时的结构转变。AFM分析得出质粒DNA pBR322的凝集结构受温度的影响很大。低温时，单个分子花束体是DNA分子采取的主要凝集结构。较高温度时，分子变得舒展，但链上有许多可能利于多分子凝集的小环。继续升高温度，DNA分子大范围地发生分子间的单中心、交联。4．在Mg2+，Ca2＋，Sr2和Ba2+分别作为DNA在云母表面的平衡离子时，我们观察了DNA分子在云母表面扩散平衡或被动力俘获的形貌特征。末端距和伸展长度可由原子力显微镜的数据分析结果得到。实验结果表明当Mg2＋，Ca2+和Sr2+为平衡离子时，DNA分子能够在云母表面扩散平衡。然而Ba2+作用时，严重交接的DNA结构说明DNA分子不易在云母表面反应平衡，俘获的程度也随实验条件而改变。在醇溶液中，我们还观察了B-A构象转变对平衡离子种类的依赖关系。四种碱土金属引起B-A构象转变的能力不同，其中Sr2-导致B-A构象转变的程度最大。