目的:利用辐照质粒DNA构象变化的分子模型来研究不同LET辐射致DNA损伤,并通过损伤识别酶学探针进一步检测辐射致DNA的集簇性损伤。其次,分别以γ、质子束和高能7Li重离子照射质粒DNA,通过分析加药后DNA辐射损伤的变化来检测药物VND3207对不同LET辐射损伤的防护作用。进一步探索建立分析辐射致细胞水平上的DNA集簇性损伤的检测技术。方法:以DNA糖苷酶Fpg和AP核酸内切酶EndoIII识别并切割辐射所致DNA碱基和糖基伤损,将其转换为DNA断裂损伤,通过电泳分析DNA分子构象变化,研究比较γ射线、质子和7Li重离子诱发DNA损伤以及集簇性损伤。在辐射前半小时加药,通过比较分析DNA损伤情况的变化,评价药物VND3207对不同LET辐射DNA损伤的防护作用。通过脉冲电泳检测细胞DNA辐射损伤,然后再利用Southern blot来检测一定长度的DNA片段辐射损伤和修复情况,建立细胞水平的DNA集簇性损伤和修复的检测模型。结果:(1)建立了以质粒DNA分子构象变化为基础的DNA集簇性损伤检测模型;(2)50 Gy以上高剂量γ辐射对质粒DNA的损伤主要表现为单链断裂和很少比例的双链断裂(DSB),并能产生一定水平的集簇性损伤。相比之下,质子和7Li重离子直接所致DNA的断裂损伤以及所产生的集簇性碱基损伤比γ射线要严重,而且质子10 Gy照射就可诱发明显的集簇损伤。(3)实验结果显示,药物VND3207能够有效减轻不同LET辐射对质粒DNA的损伤,加药组与不加药组相比,质粒DNA开环构象显著减少(p < 0.01),保护效果随着药物浓度的增加更加明显。当200Gyγ照射,药物浓度达到200μmol/L时,其辐射损伤比不加药减少将近40%。在对不同LET辐射的保护效果上看,药物VND3207对γ、质子、重离子辐射均具有有效地保护作用,特别是对γ和重离子的保护作用更为明显。(4)初步探索了通过脉冲电泳显示辐射后基因组DNA产生许多DSB损伤、SSB和集簇性损伤的技术。