UVA对球型脂质膜模型内质粒DNA环状结构的破坏

摘要

在有关细胞膜的光学性质研究中，发现细胞膜表面微小凹陷处呈现高亮，普遍认为是反射光在细胞膜的凹隐处汇聚导致[1,2]。这说明细胞膜凹面具有聚光作用。球型细胞膜具有更大的凹面，且光的汇聚发生在其内部，如果汇聚的光能对球形膜内物质产生作用，对拓展细胞膜生物学功能的理解将具有重要意义。
　　本文采用UVA直接辐照内含质粒DNA的巨大单室脂质体（Giant Unilamellar Vesicles，GUVs，一种理想的细胞膜模型），以探索球形的GUV膜结构能否通过反射汇聚 UVA，增强其对 GUV内部质粒 DNA环状结构的破坏。
　　目的：
　　1.探索质粒DNA不同浓度和分子量对GUV形态、GUV包裹的影响，筛选出制备GUV形态好、包裹量高的最优条件，构建内含DNA的球型脂质膜模型。
　　2.筛选UVA破坏质粒DNA环状结构的辐照剂量，观察GUV能否增强UVA对其内部质粒DNA环状结构的破坏。
　　方法：
　　1.根据 GUV的制备液中 pGV102-NC质粒 DNA浓度分为：0.01μmol/L组、0.02μmol/L组、0.04μmol/L组、0.08μmol/L组、0.12μmol/L组、0.16μmol/L组和对照组（只含去离子水）。根据GUV的制备液中质粒DNA分子量大小分为：2868bp组、6380bp组、8889bp组、37428bp组和对照组（只含去离子水）。观察每组GUV的形成情况、统计GUV直径分布、包裹率等。
　　2. UVA辐照质粒DNA，根据辐照的剂量不同进行分组：1.83 MJ/m2组、3.69 MJ/m2组、7.37 MJ/m2组、14.74 MJ/m2组、29.49MJ/m2组、假照组和酶切组，凝胶电泳检测 DNA环状结构的双链断裂情况。将GUV样品分为辐照GUV内的质粒DNA组、辐照GUV外的质粒DNA组、辐照质粒DNA组、假照GUV内的质粒DNA组、假照GUV外的质粒DNA组、假照质粒DNA组和酶切组，用1.83 MJ/m2的UVA辐照，用凝胶电泳检测每组DNA的双链断裂。
　　结果：
　　1.较低浓度DNA（0.01~0.12μmol/L）对GUV的形成影响不大，但随着浓度的增加，GUV的直径分布逐渐向5~25μm集中，直至高浓（0.16μmol/L）度下GUV不能形成。当DNA浓度为0.04μmol/L，制备出 GUV包裹率较高、形态好、内DNA含量高。DNA浓度从0.01μmol/L到0.08μmol/L时，GUV包裹率随着DNA的浓度升高而增加，0.16μmol/L时达到最高，随后，DNA浓度从0.08μmol/L增加到0.12μmol/L时，包裹率会随着DNA的浓度升高而降低。DNA分子量对GUV的形成影响不大，但对GUV的包裹率有较大的影响。 DNA分子量从2868bp到6380bp时，GUV包裹率会随着DNA分子量增加而增加，随后，DNA分子量从6380增加到37428bp，包裹率则随着DNA的分子量升高而降低，最后在DNA分子量为37428bp时，包裹率为0。
　　2.1.83～29.49 MJ/m2剂量的UVA辐照质粒DNA能明显观察到双键断裂，且断裂量随辐照剂量升高而增加。与GUV外质粒DNA相比，1.83 MJ/m2 UVA辐照GUV内质粒DNA环状结构的双链断裂略多。
　　结论：
　　1.在一定浓度和分子量的质粒DNA溶液中，可通过电形成法制备出一定量直径5~35μm，内含0.12±0.08μmol/L DNA、形态良好的GUV，可为球形脂质膜结构的生物学功能研究提供内含DNA的脂质膜模型。
　　2.高剂量的UVA能导致质粒DNA双链断裂，球形的GUV可增强UVA对其内部质粒DNA环状结构的破坏。

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英汉缩略语名词对照

中文摘要

英文摘要

前言

第一部分 构建内含质粒DNA的球型脂质膜模型

1材料和方法

1.1实验材料

1.2实验试剂

1.3实验仪器

1.4实验方法及步骤

2结果

2.1 DNA浓度对GUV形成和包裹的影响

2.2 DNA分子量对GUV形成和包裹的影响

3讨论

4小结

第二部分 UVA对球型脂质膜模型内质粒DNA环状结构的破坏

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验试剂

1.3实验仪器

1.4实验方法及步骤

2结果

2.1 UVA破坏质粒DNA环状结构的辐照剂量筛选

2.2 UVA破坏GUV内、外质粒DNA环状结构的观察

3讨论

4小结

全文总结

参考文献

文献综述:巨大单室脂质体包裹DNA研究进展

致谢

攻读硕士期间撰写和发表的学术论文