1、DNA是生物體中一類最基本的大分子，是遺傳信息的載體，是電離輻射引致細(xì)胞殺傷或轉(zhuǎn)化的主要靶分子。電離輻射通過(guò)直接或自由基的間接作用使DNA產(chǎn)生各種損傷，其中雙鏈斷裂(DSB)是輻射所致生物效應(yīng)中最重要的原初損傷。損傷后的DNA能否被正確修復(fù)，關(guān)系到基因的突變、細(xì)胞的存活乃至癌變。研究重離子誘發(fā)的DNA鏈斷裂及修復(fù)對(duì)重離子治癌、尋找抗輻射防護(hù)制劑和核輻射的危險(xiǎn)性評(píng)估具有重要的意義。 本課題從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面對(duì)重離子誘發(fā)的DNA雙

2、鏈斷裂進(jìn)行了研究，主要工作有： 一.在實(shí)驗(yàn)工作方面： (1)將輻照方式進(jìn)行了改進(jìn)，首先用重離子轟擊金靶，再利用Q3D磁譜儀的散焦作用形成的均勻散射重離子束對(duì)樣品進(jìn)行輻照，代替了原來(lái)的在重離子掃描管道上用離子束對(duì)樣品的直接輻照方式，從而提高了輻照的均勻性。 (2)利用HI-13串列加速器產(chǎn)生的兩種能量的重離子7Li，對(duì)DNA溶液和添加自由基清除劑甘露醇的DNA溶液分別進(jìn)行了輻照，并通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)觀察，發(fā)

3、現(xiàn)在相同劑量下，DNA樣品經(jīng)過(guò)高LET的離子照射后的碎片中短碎片比低LET情況明顯增多，說(shuō)明高LET值的重離子更容易誘發(fā)DNA雙鏈斷裂。加入甘露醇后，在10Gy劑量的輻照后，DNA樣品圖像中仍存在環(huán)狀樣品，而無(wú)甘露醇的樣品中只有線性DNA，說(shuō)明在重離子誘發(fā)的DNA雙鏈斷裂斷裂過(guò)程中所產(chǎn)生的自由基起著重要的作用。 (3)對(duì)經(jīng)重離子7Li輻照后的DNA樣品，進(jìn)行了在無(wú)細(xì)胞提取物的催化下的末端連接實(shí)驗(yàn)。凝膠電泳分析結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)無(wú)細(xì)胞

4、提取物催化后，在DNA樣品中并沒(méi)有出現(xiàn)二聚體，而且反應(yīng)后的條帶與反應(yīng)前的相比較，線性的比例明顯增加。對(duì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，嘗試著作了些分析。 二.在理論方面：用隨機(jī)斷裂模型分析了重離子電離輻射致質(zhì)粒DNA雙鏈斷裂(dsb)的片段長(zhǎng)度分布，分析表明在低劑量時(shí)，隨機(jī)斷裂模型不能描述DNA的碎片分布。在較高劑量時(shí)，隨機(jī)斷裂模型可以較好地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明了在較高劑量情況下，重離子誘發(fā)的DNA碎片的長(zhǎng)度分布具有隨機(jī)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。還嘗試用Ts