介电环境对DNA电泳迁移率及凝聚构象的影响

摘要：

DNA在四价平衡离子精胺溶液中，会发生电荷逆转，这个现象无法用经典的Poisson-Boltzman理论解释，一般认为与离子-离子关联、介电环境等有关。当改变溶液的介电常数，DNA-精胺复合物呈现不同的逆转及凝聚状态。本文首先利用动态光散射研究不同介电环境（溶液中加入乙醇、甘氨酸及6-氨基己酸）下DNA-精胺的电泳迁移率的变化，发现乙醇会有利于DNA发生电荷逆转，在0?5 mmol·L-1的精胺浓度下，DNA的电泳迁移率为-0?6×10-4 cm2 V-1 S-1。当加入90％的乙醇后，DNA的电泳迁移率变为0?11×10-4 cm2 V-1 S-1，然而向精胺-DNA溶液中加入甘氨酸，6-氨基己酸等两性物质之后， DNA的电泳迁移率随着两性物质浓度的增加而向负向移动。在此基础上，作者用原子力显微镜观察精胺-DNA复合物在不同浓度乙醇及两性物质下的表面形貌变化，发现随着乙醇浓度的增加，精胺-DNA复合物的凝聚形态会更加紧凑；而随着两性离子浓度的增加，精胺-DNA复合物的凝聚形态变得越来越松散，说明介电环境在精胺导致DNA构象变化及电荷逆转中起着一定的作用。研究不同介电环境下DNA的电泳迁移率及凝聚构象的影响，能对认识DNA凝聚的动力学特性提供帮助，而且有助于获得理想的非病毒载体，促进基因治疗的发展。

关键词：介电常数、电泳迁移率、DNA凝聚、精胺

分类号：Q78;Q336(基因工程（遗传工程）)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No．11304232；温州大学实验室开放项目13SK24A， 14SK29A;学院三科基金学生课外科技创新项目2014SK530010

在线出版日期：2014-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：330-336