電磁輻射誘變固體DNA的拉曼光譜分析.pdf

1、本文利用拉曼光譜技術(shù)研究了半導(dǎo)體激光(波長(zhǎng)532.0nm,功率分120mW、200mW和300mW)、紫外線(波長(zhǎng)2537nm，功率30W)、β射線(0.514MeV和1.18MeV)和γ射線(0.66MeV，γ射線的放射性活度為20μCi，)輻射對(duì)小牛胸腺DNA結(jié)構(gòu)的影響。該研究有助于進(jìn)一步從分子水平上理解半導(dǎo)體激光、紫外線、β射線和γ射線輻射與DNA的相互作用及其誘變的機(jī)理，為激光、紫外線、β射線、γ射線輻射的防護(hù)，提供理論指導(dǎo)和參

2、考依據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，得到如下一些結(jié)論： 1、固體DNA經(jīng)半導(dǎo)體激光器照射后，可以導(dǎo)致以下變化：(1)DNA中脫氧核糖磷酸主鏈振動(dòng)減弱，包括在884～890cm-1、1112cm-1和1168cm-1處的譜帶；(2)脫氧核糖(d)以及d中CO的伸縮振動(dòng)增強(qiáng)，在1436cm-1和1072cm-1處出現(xiàn)了新的譜帶，在1466cm-1和1030cm-1處的譜帶強(qiáng)度增強(qiáng)；(3)各堿基的振動(dòng)頻率和相對(duì)強(qiáng)度都發(fā)生了很大的變化，堿基中羰基的伸

3、縮振動(dòng)顯著增強(qiáng)，在1650cm-1和1670cm-1處出現(xiàn)了新的譜帶，在1710cm-1處的譜帶強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。 研究結(jié)果表明，當(dāng)激光光源功率較高時(shí)，可導(dǎo)致DNA產(chǎn)生誘變，即導(dǎo)致DNA脫氧核糖一磷酸主鏈振動(dòng)減弱，DNA構(gòu)型發(fā)生變化，脫氧核糖(d)以及脫氧核糖中C-O的伸縮振動(dòng)增強(qiáng)，各堿基的振動(dòng)頻率和相對(duì)強(qiáng)度都發(fā)生了很大的變化，堿基中羰基(C=O)的伸縮振動(dòng)顯著增強(qiáng)，從而表明DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)遭到破壞，堿基之間氫鍵斷裂以及垂直的堿基-

4、堿基堆積相互作用破壞。 2、固體DNA經(jīng)過(guò)紫外線誘變以后，A-DNA型結(jié)構(gòu)特征譜線810cm-1減弱；分別反映脫氧核糖磷酸鹽鏈振動(dòng)和C-O伸縮振動(dòng)的譜帶884cm-1和1010cm-1、1068cm-1都有不同程度的減弱；屬于脫氧核糖在1468cm-1處的譜線顯著減弱；還有個(gè)別堿基譜帶出現(xiàn)(在670cm-1處的胸腺嘧啶T)、增強(qiáng)(在1304cm-1處的腺嘌呤A)和消失(在652cm-1處的胸腺嘧啶T)、減弱(在1526cm-1處

5、的鳥(niǎo)嘌呤G和胸嘧啶C)。 由此可見(jiàn)：由于DNA中嘌呤堿和嘧啶堿具有強(qiáng)烈的紫外吸收，所以經(jīng)過(guò)紫外線誘變以后，除了DNA構(gòu)型發(fā)生變化(A-DNA型結(jié)構(gòu)特征構(gòu)象減少)以外，DNA中脫氧核糖、C-O伸縮振動(dòng)以及脫氧核糖磷酸鹽鏈的振動(dòng)都發(fā)生了不同程度的減弱，堿基A增強(qiáng)，G和C減弱，T振動(dòng)頻率有所變化，表明DNA脫氧核糖糖鍵、糖基和磷酸二酯鍵之間聯(lián)鍵發(fā)生了變化以及垂直的堿基-堿基堆積相互作用遭到破壞。 3、固體DNA經(jīng)過(guò)β射線、γ射

6、線誘變以后，歸屬于腺嘌呤(A)的1304cm-1和1340cm-1頻率發(fā)生了改變；歸屬于脫氧核糖磷酸鹽鏈的884cm-1，歸屬于C-O的對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)1010cm-1強(qiáng)度有不同程度的減弱；歸屬于C-O伸縮振動(dòng)的1068cm-1和歸屬于脫氧核糖的1468cm-1消失；分析認(rèn)為：DNA經(jīng)過(guò)β射線、γ射線的誘變后，脫氧核糖的振動(dòng)、脫氧核糖磷酸鹽鏈的振動(dòng)以及C-O的伸縮振動(dòng)都會(huì)發(fā)生不同程度的減弱；鹼基(A)和胸腺嘧啶(T)發(fā)生變化；與DNA垂直的