四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用制造技术

本发明专利技术属于基因治疗领域，具体涉及四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用。本发明专利技术发现在DNA和阳离子相互作用的反应中加入适量的四氢嘧啶，低浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到促进作用，高浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到抑制作用。即可以通过对四氢嘧啶浓度的控制，调节DNA凝聚强弱。

Application of tetrahydropyrimidine in the regulation of DNA aggregation

【技术实现步骤摘要】
四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用
本专利技术属于基因治疗领域，具体涉及四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用。
技术介绍
DNA是遗传信息的载体,高度缩合且有序排列的DNA结构保持了基因组的稳定性，使复制得以顺利完成。基因治疗是将人的健康基因或是拥有治疗作用的基因通过适当的运载媒介，导入人体的致病细胞，以纠正致病基因，从而达到治疗疾病的目的。在基因转运过程中起到释放治疗性遗传物质到细胞内，并保护其不被核酸酶降解的工具，称为基因载体，理想的基因载体应该具有以下几个特点：易于跨膜进入细胞、特异靶向性、结构稳定性、安全性、易于制备而且转染效率高。基因载体分为病毒型载体和非病毒型载体两类，病毒型载体具有较高转染效率的优点，但其免疫原性高、核酸载入量小，并且具有潜在的致癌性，而非病毒基因载体相比病毒载体，弥补了病毒载体的不足，具有低免疫原性、低毒性，并且易制备等优点。目前研究的非病毒基因载体包括多胺、多价金属阳离子、阳离子脂质体、阳离子聚合物、纳米材料等。非病毒基因载体必须满足一些结构上的特性：首先是一种DNA凝聚试剂，DNA凝聚是1个或者几个DNA分子由自由伸展状态坍缩到更加紧凑的有序结构的过程，便于DNA复合物进入细胞内部进而实现基因表达，所以DNA凝聚的研究对于基因治疗具有一定的意义，另外，则需要具有低毒性的特点，否则，会对细胞造成损伤。论文《DNA平衡离子凝聚的动态光散射分析》(林瑜，杨光参，王艳伟，物理学报ActaPhys.Sin.Vol.62,No.11(2013)118702)研究了不同化合价的平衡离子与DNA之间的相互作用，验证了平衡离子会吸附在DNA表面从而屏蔽了DNA的电荷，使DNA间的排斥力减小，当DNA之间的静电排斥力小于静电吸引力时,DNA发生凝聚。四氢嘧啶(ectoine)是某些微生物应答环境渗透压胁迫所合成的一种渗透压补偿溶质，是一种有机小分子，即使在高浓度下，仍具有电中性和低毒性。四氢嘧啶目前已知的应用如下：1、因其在极端恶劣环境下对活细胞等大分子起到稳定和保护的功能以及其平衡渗透压的特性，可以通过提高植物耐盐碱性，或者通过其他具有生物修复功能的微生物细胞及酶的保护，进而起到环境修复作用；2、具有酶活性保护作用；3、应用于神经功能衰退类疾病；4、作为化妆品的添加剂，能降低UV对皮肤的损伤。目前，并没有四氢嘧啶应用于DNA凝聚的研究和报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种四氢嘧啶用于促进DNA凝聚的应用。本专利技术所采取的技术方案如下：四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用，低浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到促进作用，高浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到抑制作用。四氢嘧啶用于基因治疗的应用，其应用于DNA凝聚体的制备。一种DNA凝聚剂，包含阳离子物质和四氢嘧啶。一种DNA凝聚调节剂，包含四氢嘧啶一种DNA中和和凝聚调节方法，包含以下过程：在含有阳离子的溶液中加入待凝聚的DNA、四氢嘧啶。所述阳离子为单价阳离子。所述阳离子为多价阳离子。所述四氢嘧啶的浓度为250mM。本专利技术的有益效果如下：本专利技术发现在DNA和阳离子相互作用的反应中加入适量的四氢嘧啶，低浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到促进作用，高浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到抑制作用。即可以通过对四氢嘧啶浓度的控制，调节DNA凝聚强弱。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。图1中，(a)在0mM、100mM、250mM和500mM四氢嘧啶的浓度下DNA的电泳迁移率随Na+浓度的变化曲线，(b)在2mM和5mMNa+浓度下DNA的电泳迁移率随四氢嘧啶浓度的变化曲线；图2为不同浓度的Na+(2mM，5mM)下的DNA粒径与四氢嘧啶浓度的关系曲线；图3中，(a)在0mM、100mM、250mM和500mM四氢嘧啶的浓度下，DNA的电泳迁移率随Mg2+浓度的变化曲线；(b)在1mM和3mMMg2+的浓度下，DNA的电泳迁移率随四氢嘧啶浓度的变化曲线；图4为不同浓度Mg2+(1mM，3mM)下的DNA粒径与四氢嘧啶浓度的关系曲线；图5中，(a)在0mM、100mM、250mM和500mM的四氢嘧啶浓度下，DNA的电泳迁移率与[Co(NH3)6]3+浓度的关系曲线；(b)在0.01mM和0.1mM的[Co(NH3)6]3+浓度DNA的电泳迁移率与四氢嘧啶浓度的变化曲线；图6为不同浓度[Co(NH3)6]3+(0.01mM，0.1mM)下的DNA粒径与四氢嘧啶浓度的关系曲线；图7为DNA在不同浓度的四氢嘧啶和0.01mM[Co(NH3)6]3+中的AFM图像。(a)无四氢嘧啶；(b)50mM四氢嘧啶；(c)200mM四氢嘧啶；(d)300mM四氢嘧啶；(e)500mM四氢嘧啶.Tris(10mM，pH＝7.5)的Buffer溶液用于所有测量的样品。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。实施例1在单价平衡离子溶液中四氢嘧啶对DNA凝聚的影响：在多组混合溶液中(不同浓度氯化钠和不同浓度的四氢嘧啶)分别加入DNA，在室温下静置5分钟后进行测量。在测量过程中，使用了1mL体积的DNA溶液，并将样品温度保持在25℃。在不同四氢嘧啶浓度的条件下，溶液中DNA的电泳迁移率与钠离子浓度和四氢嘧啶浓度之间的关系如图1所示。在图1(a)中，绘制了DNA的电泳迁移率(EM)与钠离子的浓度。随着溶液中钠离子浓度的增加，我们可以看到DNA复合物的电泳迁移率如预期的那样逐渐增加。在没有添加四氢嘧啶时，电泳迁移率逐渐增加，当钠离子浓度从1mM到20mM时，电泳迁移率从-2.71×10-4cm2v-1s-1增加到-1.78·10-4cm2v-1s-1。当将100mM四氢嘧啶加入溶液中时，DNA的电泳迁移率(EM)的变化趋势与无四氢嘧啶性的情况相同，但关系曲线I整体向上移动。例如，在钠离子浓度为5mM时，相比不含四氢嘧啶溶液中的电泳迁移率为-2.32，在100mM四氢嘧啶溶液电泳迁移率提升至-1.97。将四氢嘧啶的浓度进一步增加到250mM时，提升DNA电泳迁移的效应仍然有效，但效果变弱。例如，当我们将Na+的浓度固定到10mM，将100mM的四氢嘧啶添加到溶液中时，DNA的电泳迁移率从-2.00增加到-1.68，提升值是大约0.32。在相同的离子条件下，当四氢嘧啶浓度从100mM增加到250mM时，DNA的电泳迁移率为从-1.68提高到-1.55，相应的提升值仅-0.13，明显小于100mM的变化值。当我们进一步向溶液中加入更多的四氢嘧啶，使其浓度达到500mM时，我们可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用，低浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到促进作用，高浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到抑制作用。/n

【技术特征摘要】
1.四氢嘧啶用于调节DNA凝聚强弱的应用，低浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到促进作用，高浓度的四氢嘧啶对DNA凝聚起到抑制作用。


2.四氢嘧啶用于基因治疗的应用，其应用于DNA凝聚体的制备。


3.一种DNA凝聚剂，其特征在于：包含阳离子物质和四氢嘧啶。


4.一种DNA凝聚调节剂，其特征在于：包含四氢嘧啶。


5.一种DNA中和和凝聚调节方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳伟，罗盛，陈奔腾，鲁雨成，许诗雨，吕方怡，陈浩迪，伍绍宇，吴安然，牟晓宇，黄申豪，杨光参，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33