本發(fā)明屬于分子生物學(xué)和核酸化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種B型DNA和Z型DNA的相互轉(zhuǎn)化的光控可逆控制的方法。

背景技術(shù)：

DNA有三種主要構(gòu)象：A-DNA、B-DNA和Z-DNA。B-DNA即為Watson和Click提出的右手螺旋模型，是大部分雙螺旋DNA在生理?xiàng)l件下的構(gòu)像。A-DNA也為右手螺旋，但是螺體較寬而短，大溝區(qū)較窄而深，小溝區(qū)較淺而寬。A型DNA可由B-DNA部分脫水得到，通常在非生理?xiàng)l件下形成，而在體內(nèi)，A-DNA可能產(chǎn)生于DNA-RNA的雜交或DNA與酶的復(fù)合物。Z-DNA與上兩種不同，是左手螺旋，磷酸基分布呈Z字型，只有一條大溝而無(wú)小溝。嘌呤-嘧啶交替排列的序列特別是d(GC)交替序列容易形成Z-DNA，如果其中C甲基化，則更易形成Z-DNA。Z型DNA可以被特定的蛋白所識(shí)別，而這一過(guò)程對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控具有重要意義。B-DNA和Z-DNA已經(jīng)在體內(nèi)被直接觀測(cè)。。

DNA的各種二級(jí)結(jié)構(gòu)之間可以相互轉(zhuǎn)變，對(duì)于生物大分子來(lái)說(shuō)，這種轉(zhuǎn)變具有重要生理功能。但是科學(xué)家們始終沒(méi)有對(duì)Z-DNA的結(jié)構(gòu)與其功能形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，目前研究Z-DNA的手段都是通過(guò)Z-DNA結(jié)合蛋白去探究某些Z-DNA的功能，因此，本發(fā)明開發(fā)的光控可逆的控制B型DNA和Z型DNA的相互轉(zhuǎn)化的方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物大分子的操作和調(diào)控，對(duì)于相關(guān)生理作用的分子機(jī)制的研究顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有時(shí)空可控性，并且對(duì)活體傷害小，基于修飾的鳥嘌呤利用光照控制雙鏈DNA B-Z構(gòu)象相互轉(zhuǎn)化的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1)、利用DNA固相合成法，合成含有一個(gè)如通式(I)的修飾鳥嘌呤的短鏈DNA，然后與互補(bǔ)鏈退火后形成雙鏈DNA；其中，R1為苯基、2-萘基或2-芴基中的一種；

2)在0.2-4摩爾/升的NaCl溶液中，用波長(zhǎng)365nm光照10分鐘，然后37度溫浴6小時(shí)，DNA構(gòu)象由B轉(zhuǎn)向Z；用波長(zhǎng)254nm光照Z(yǔ)構(gòu)象的DNA10分鐘，然后37度溫浴6小時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)DNA構(gòu)象由Z轉(zhuǎn)向B的可逆控制。

本發(fā)明的原理圖見圖1所示。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：

1、本發(fā)明中對(duì)DNA構(gòu)象的B-Z可逆轉(zhuǎn)化的控制用到的是光照，具有時(shí)空可控性，并且對(duì)活體傷害小，利于原位控制。

2、本發(fā)明中的DNA構(gòu)象的B-Z轉(zhuǎn)化是可逆的，使得該方法非常適于研究B-Z轉(zhuǎn)化相關(guān)生理功能的分子機(jī)制。

附圖說(shuō)明

圖1 DNA構(gòu)型B-Z轉(zhuǎn)化光控可逆控制的工作原理圖

圖2雙鏈DNA不同NaCl濃度下CD光譜

圖3 B-Z構(gòu)型光控可逆轉(zhuǎn)化

具體實(shí)施方式

通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。所提供的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明方法的說(shuō)明，而不以任何方式限制本發(fā)明揭示的其余內(nèi)容。

實(shí)施例1

1、本發(fā)明含有修飾鳥嘌呤的DNA合成

應(yīng)用DNA固相合成法合成含有修飾鳥嘌呤的DNA(Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,8839–8842)，其序列為CGCXCGCGCGC，X表示圖1中結(jié)構(gòu)修飾的鳥嘌呤，其互補(bǔ)DNA為普通序列GCGCGCGCGCG。在pH 7.0，5毫摩爾/升的磷酸鈉緩沖溶液中退火，形成雙鏈DNA。

2、NaCl的濃度對(duì)B-DNA到Z-DNA結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的影響

在10℃，DNA雙鏈濃度為10μM的條件下，向溶液中加入NaCl，至終濃度分別為1，2，3，4，5摩爾/升，并分別測(cè)量溶液的CD譜圖，結(jié)果如圖2所示，可以看到295nm處的吸收值由正向負(fù)值轉(zhuǎn)變，表明隨著NaCl濃度增加，DNA構(gòu)象由B向Z轉(zhuǎn)化。

3、不同波長(zhǎng)的光照控制DNA B-Z構(gòu)型可逆轉(zhuǎn)化

在雙鏈DNA溶液中，如圖3所示，加入NaCl至終濃度為3.5摩爾/升，測(cè)量CD譜圖，為圖3綠線；然后365nm光照10分鐘，接著37度溫浴6小時(shí)，測(cè)量CD值，為圖3紅線所示。然后波長(zhǎng)254nm光照10分鐘，然后37度溫浴6小時(shí)，測(cè)量CD值，為圖3淺藍(lán)線所示。再365nm光照10分鐘，接著37度溫浴6小時(shí)，測(cè)量CD值，為圖3深藍(lán)線所示。然后波長(zhǎng)254nm光照10分鐘，然后37度溫浴6小時(shí)，測(cè)量CD值，為圖3粉紅線所示。CD譜圖的295nm處的吸收值隨光照發(fā)生的改變，表明不同波長(zhǎng)光照對(duì)DNA構(gòu)象B-Z轉(zhuǎn)化的可逆調(diào)控。