碱基类荧光探针的理论设计及其应用于非常态碱基探测的机理研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文

目录

摘要I

AbstractIII

第一章绪论1

1.1DNA研究概述1

1.2天然修饰的DNA碱基与加合物2

1.3人工修饰的荧光碱基类似物4

1.4光化学反应5

1.5荧光标记技术在DNA研究中的应用7

第二章计算方法与理论基础9

2.1密度泛函理论10

2.1.1Thomas-Fermi模型10

2.1.2Hohenberg-Kohn定理12

2.1.3Kohn-Sham方程13

2.2含时密度泛函理论14

TESICT2-(Z)17

第三章荧光碱基类似物基于机制选择性识别氨基腺嘌呤的理论研究

3.1引言17

3.2计算方法18

3.3结果与讨论18

3.3.1碱基单体的光物理性质19

3.3.2荧光类似物T-R1和T-R1(S)选择性识别Z碱基21

3.3.3与脱氧核糖连接后对光谱性质的影响23

3.4本章小结25

附录27

第四章荧光胞嘧啶类似物基于激发态电荷转移机制实时检测G-AF加合物的理论研究..35

4.1引言35

山东师范大学硕士学位论文

4.2计算方法36

4.3结果与讨论37

4.3.1碱基单体的光物理性质37

4.3.2碱基配对效应对光谱特性的影响39

4.3.3与脱氧核糖连接后对光谱性质的影响40

4.4本章小结42

附录43

第五章总结与展望47

5.1本文研究内容总结47

5.2创新点47

5.3工作展望48

参考文献49

致谢63

攻读硕士学位期间发表的学术论文65

山东师范大学硕士学位论文

摘要

(DNA)(A)

脱氧核糖核酸是生物主要的遗传物质，其包含的四种含氮碱基腺嘌呤、鸟嘌

呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)在遗传信息的传递中起着主导作用。然而，天然碱基在生

命系统中会受到各种化学修饰，从而形成多样的非常态碱基。非常态碱基不仅在正常生命

过程中起着重要的作用，而且会导致多种疾病的发生。因此，有效探测非常态碱基对深入

理解相关过程及发展新型治疗方案等方面具有重要的意义。基于此，本文设计了一系列同

构或扩环荧光碱基类似物，并运用量化计算对荧光碱基类似物单体及其与非常态碱基配对

后的光谱性质进行理论研究，同时考察生物环境如连接脱氧核糖对体系光谱性质的影响。

具体内容如下：

1、荧光T碱基类似物基于ESICT机制选择性识别2-氨基腺嘌呤(Z)的理论研究

2-(Z)S-2L

氨基腺嘌呤是一种特殊的修饰碱基，其最早从噬菌体中被发现，此