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DNA平衡离子凝聚的动态光散射分析

林瑜 杨光参 王艳伟

DNA平衡离子凝聚的动态光散射分析

林瑜, 杨光参, 王艳伟
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  • 利用动态光散射技术系统地研究了不同化合价的平衡离子氯化钠 (Na+)、氯化镁 (Mg2+)、三氯六氨络合钴 ([Co(NH3)6]3+) 和精胺 ([C10N4H30]4+) 与DNA之间的相互作用. 实验结果显示, 当缓冲液中只包含Na+ 或Mg2+, 且浓度c≥ 5 mM时, DNA电泳迁移率之比约为2:1; 当缓冲液单独包含Na+或[Co(NH3)6]3+, 且浓度c≥ 5 mM时, DNA 的电泳迁移率之比约为4.5:1. 而当平衡离子的化合价为4时, 观察到DNA的电泳迁移率由负变正, 意味着发生了电荷反转. 在平衡离子浓度c<5 mM时, 随着离子浓度的增大, 迁移率之比逐渐增大. 对于一价或二价平衡离子情形, 实验结果与Manning的平衡离子凝聚理论的预言相符. 对于三价平衡离子, 实验结果与理论值有明显偏离. 而对于四价离子, 由于发生了DNA电荷逆转, 基于平均场的平衡离子凝聚理论失效. 另外, 通过原子力显微镜观察到当平衡离子的化合价大于等于3 时, DNA分子的构型发生变化. 因此, 自由溶液中的聚电解质的构型和离子关联效应在聚电解质迁移过程中起重要作用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 10974146, 11274245) 和浙江省自然科学基金 (批准号: Y6090222) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-19
  • 修回日期:  2013-02-02
  • 刊出日期:  2013-06-05

DNA平衡离子凝聚的动态光散射分析

  • 1. 温州大学物理与电子信息工程学院, 温州 325035
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 10974146, 11274245) 和浙江省自然科学基金 (批准号: Y6090222) 资助的课题.

摘要: 利用动态光散射技术系统地研究了不同化合价的平衡离子氯化钠 (Na+)、氯化镁 (Mg2+)、三氯六氨络合钴 ([Co(NH3)6]3+) 和精胺 ([C10N4H30]4+) 与DNA之间的相互作用. 实验结果显示, 当缓冲液中只包含Na+ 或Mg2+, 且浓度c≥ 5 mM时, DNA电泳迁移率之比约为2:1; 当缓冲液单独包含Na+或[Co(NH3)6]3+, 且浓度c≥ 5 mM时, DNA 的电泳迁移率之比约为4.5:1. 而当平衡离子的化合价为4时, 观察到DNA的电泳迁移率由负变正, 意味着发生了电荷反转. 在平衡离子浓度c<5 mM时, 随着离子浓度的增大, 迁移率之比逐渐增大. 对于一价或二价平衡离子情形, 实验结果与Manning的平衡离子凝聚理论的预言相符. 对于三价平衡离子, 实验结果与理论值有明显偏离. 而对于四价离子, 由于发生了DNA电荷逆转, 基于平均场的平衡离子凝聚理论失效. 另外, 通过原子力显微镜观察到当平衡离子的化合价大于等于3 时, DNA分子的构型发生变化. 因此, 自由溶液中的聚电解质的构型和离子关联效应在聚电解质迁移过程中起重要作用.

English Abstract

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