1、農(nóng)藥是環(huán)境中具有潛在危害性的一類重要污染物,通過生物的富集作用和食物鏈的層層放大作用,當其含量累積達到一定程度時,則會產(chǎn)生生物毒性,對人類的生命安全、身體健康構(gòu)成潛在威脅。DNA是基因表達的物質(zhì)基礎(chǔ),也是體外分子最基本的識別靶標。研究 DNA與農(nóng)藥小分子的作用機理,將有助于從分子水平上評價和預測農(nóng)藥的危害。本論文通過多種光譜學技術(shù)與化學計量學方法聯(lián)用,并結(jié)合分子模擬預測和熔點、粘度測量等手段,對農(nóng)藥三氯殺螨醇、氯苯胺靈和速滅威與小牛胸腺

2、 DNA的作用機理展開了系統(tǒng)詳盡的研究。
　　主要內(nèi)容如下:
　　1.簡要介紹了 DNA的化學、生物學性質(zhì),對小分子與 DNA的相互作用模式、主要研究方法、基本理論進行了概述,闡明了研究農(nóng)藥小分子與 DNA作用機理的重要意義。
　　2.在 Tris-HCl緩沖溶液中,利用熒光染料溴化乙錠(EB)為探針,通過熒光光譜、圓二色譜和傅里葉紅外光譜測定結(jié)合熔點及粘度測量,研究了有機氯殺蟲劑三氯殺螨醇(DCF)與小牛胸腺 DNA

3、(ctDNA)的作用機理。研究表明,DCF以嵌插方式與 ctDNA結(jié)合,使其熔點升高,粘度增大,并且與嵌插劑分子 EB競爭結(jié)合 ctDNA。紅外和圓二色光譜顯示,DCF主要作用于鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)堿基,并誘導 ctDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和堿基堆積發(fā)生了一定程度的改變。
　　3.通過熒光光譜、紫外吸收光譜、圓二色光譜、傅里葉紅外光譜技術(shù)以及ctDNA的熱變性研究、粘度測量、分子模擬等手段,從結(jié)合模式、結(jié)合常數(shù)、結(jié)合反應(yīng)作用力及作用

4、位點等方面研究了農(nóng)藥氯苯胺靈(CIPC)與 ctDNA的識別機制。結(jié)果顯示,CIPC嵌插作用于 ctDNA的 G堿基,結(jié)合強度為104 L·mol–1數(shù)量級。并且對結(jié)合反應(yīng)的紫外光譜數(shù)據(jù)進行多元曲線分辨?交替最小二乘法(MCR–ALS)分析,得到了反應(yīng)組分 CIPC、ctDNA和 ctDNA?CIPC復合物的相對濃度變化趨勢和純光譜圖,通過反應(yīng)過程中各組分的濃度變化,可以直觀地對 ctDNA?CIPC相互作用進程進行監(jiān)測。同時,采用分子

5、模擬技術(shù)對二者的結(jié)合模式進行預測,清晰地展現(xiàn)出 CIPC與 ctDNA之間可能的立體結(jié)合姿態(tài)。
　　4.利用光譜學技術(shù)手段和流體力學方法從不同方面(熒光猝滅、熒光偏振、離子效應(yīng)、單鏈 DNA的熒光猝滅、紫外吸收光譜的變化、熔點變化等)探討了氨基甲酸酯類農(nóng)藥速滅威(MTMC)與 ctDNA的結(jié)合性質(zhì)和作用模式。紅外光譜檢測結(jié)果表明,MTMC通過嵌插方式作用于 ctDNA的 G?C堿基對,分子模擬證實并描述了這種識別方式。 MCR–A