多苯并咪唑金属钴配合物的合成及DNA凝聚性质、细胞转染研究

论文摘要

基因治疗是将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的。因此,如何将有治疗作用的基因导入体内并进入靶细胞表达,是研究中急需解决的重要问题之一,这就要求设计具有安全性、靶向性及高效性的基因载体。在本工作中,以四种多苯并咪唑配体（IDB、NTB、EDTB、DTPB）分别与两种金属钴盐（CoCl2·6H2O、Co（ClO4）2·6H2O）作用,合成了八种多苯并咪唑钴配合物,并系统研究了这些配合物作为基因载体的性质。首先,用X-射线单晶衍射和元素分析法对合成的多苯并咪唑钴配合物进行结构表征。通过紫外-可见吸收光谱研究配合物与DNA的结合,发现随着配合物苯并咪唑单元的数目和所带正电荷的增加,配合物与DNA的结合能力增强。其次,通过琼脂糖凝胶电泳、直角光散射（RALS）、激光动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）来研究配合物诱导DNA凝聚的性质,探讨反应条件对配合物凝聚DNA的影响。结果表明,DNA凝聚体的粒径随反应时间、配合物浓度的增加而增大,同时配合物的结构也会对凝聚体的性质有影响。我们还研究了DNA凝聚体在体外的解聚,发现在酸性条件下,凝聚体会发生解聚并释放出完整的DNA分子,此外,EDTA和NaCl也能够促进凝聚体的解聚。最后,MTT法检测单独配合物以及与DNA所形成的凝聚体对HeLa细胞的毒性,相对于单独配合物,DNA凝聚体的细胞毒性有所降低,且随着配合物浓度的增加,细胞毒性增大。使用荧光标记DNA凝聚体的方法,在倒置荧光显微镜下观察到凝聚体能够进入细胞内。荧光素酶表达实验发现,DNA凝聚体能够将报告基因转运至细胞内并有效表达。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 基因治疗
• 1.1.1 基因治疗的策略
• 1.1.2 基因治疗的现状与发展
• 1.2 基因载体
• 1.2.1 病毒型基因载体
• 1.2.2 非病毒型基因载体
• 1.3 DNA凝聚
• 1.4 金属配合物作为基因载体的研究进展
• 1.5 本工作研究内容
• 1.5.1 课题组的工作基础
• 1.5.2 本工作的目的
• 1.5.3 本工作的内容
• 第二章 多苯并咪唑钴配合物的合成及其结构表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与方法
• 2.2.1 化学试剂
• 2.2.2 分析仪器
• 2.2.3 配合物合成
• 2.2.4 配合物结构表征
• 2.2.5 配合物与DNA结合常数的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 配合物的结构
• 2.3.2 配合物与DNA的结合常数
• 2.4 小结
• 第三章 多苯并咪唑钴配合物的DNA凝聚性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 溶液配制
• 3.2.3 实验仪器
• 3.2.4 琼脂糖凝胶电泳
• 3.2.5 直角光散射测定DNA凝聚
• 3.2.6 激光散射（DLS）粒度分布分析仪测定
• 3.2.7 透射电子显微镜观察DNA凝聚体的形态
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 苯并咪唑金属配合物促进DNA凝聚
• 3.3.2 DNA凝聚体的粒径与ζ-电位
• 3.3.3 DNA凝聚体的形貌
• 3.3.4 DNA凝聚体的解聚
• 3.4 讨论
• 3.4.1 配合物凝聚DNA
• 3.4.2 DNA凝聚体的解聚
• 3.5 小结
• 第四章 多苯并咪唑钴配合物的细胞跨膜及转染性质研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 溶液配制
• 4.2.3 主要实验仪器
• 4.2.4 细胞培养
• 4.2.5 细胞毒性实验
• 4.2.6 跨膜实验
• 4.2.7 转染实验
• 4.3 实验结果
• 4.3.1 细胞毒性
• 4.3.2 细胞跨膜
• 4.3.3 细胞转染
• 4.4 讨论
• 4.4.1 DNA凝聚体的细胞毒性
• 4.4.2 DNA凝聚体的细胞跨膜和转染
• 4.5 小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 主要研究结果
• 5.2 课题展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的文章
• 致谢