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在生理条件下能高效水解切断核酸的人工内切酶的研制具有十分重要的研究意义和应用价值。国内外的研究报道已经表明了金属离子及其配合物对核酸的磷酸二酯键具有水解切断作用,但对它们的研究还刚刚处于起步阶段,还有许多值得深入探讨的地方。本论文系统研究了寡聚脱氧核苷酸在电极表面的吸附状态的变化以及寡聚脱氧核苷酸铈配合物人工内切酶对DNA的定点水解切断作用。由于众多生物化学变化都发生在荷电界面上,因此研究核酸在带电界面上的吸附行为是非常有必要的。本文首先以13个碱基长短的DNA片断和26个碱基长短的DNA片断为研究对象,运用原位电化学表面增强拉曼光谱技术研究了13-mers DNA和26-mers DNA在带电银电极表面上的吸附状态。测定了13-mers DNA和26-mers DNA在银电极表面上的增强拉曼光谱,研究了电位变化对DNA分子的表面增强拉曼光谱变化的影响,并推测了这两种生物分子在银电极表面的吸附状态及其随电位变化的情况;比较了不同链长DNA的表面增强拉曼光谱随电位变化而响应的速率,并推测了其原因。我们所设计的人工内切酶包含两个部分,一是识别部分,二是切割部分。为了使人工内切酶能够定点切断DNA,首先必须要使其识别目标DNA并牢固地结合到目标DNA上。我们所设计的人工内切酶的识别部分为与目标DNA碱基互补的一个DNA片断。为了研究其与目标DNA的作用,我们采用了离子荧光探针法作为检测手段,这种方法具有灵敏度高、快速、简便、实用的特点。实验结果表明合成的人工内切酶能特异性地结合到目标DNA上。在此基础上我们首次采用了铽离子荧光探针法检测了三链DNA的形成。众所周知三链DNA是反基因技术及反义技术的核心,它控制着基因的表达及抑制作用,因此三链DNA也是目前的研究热点之一。我们的实验结果表明铽离子荧光探针法能构检测三链DNA的形成与否,同时我们也研究了铽离子与不同类型的三链DNA(嘧啶·嘌呤·嘧啶,嘌呤·嘌呤·嘧啶)作用后的荧光光谱,探讨了pH高低,金属离子的存在对三链DNA形成的影响。在上述研究基础上,我们通过乙二胺把EDTA共价连接在含有10个碱基的寡聚脱氧核苷酸的5’末端上,然后与铈离子配合,合成了限制性人工内切酶,实验结果显示该限制性人工内切酶具有识别DNA并定点水解切断目标DNA的功能,并对其切断机理进行了解释。此外,我们还合成了4-甲基-2, 6-二(N, N-二羧甲基)-甲氨基苯酚的铈的双核配合物,并对该配合物对双链DNA的切断作用进行了初步的探索;由于胶束是理想的细胞模拟器件,我们还初步研究了铈离子在胶束体系中对DNA的切断作用。