中华医学超声杂志

应用化学 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (04): 458-463.DOI: 10.3724/SP.J.1095.2011.00326

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光谱法研究有机农药污染物与DNA的相互作用

卜晓阳1,吴敏1,周家宏2,杨小弟1,陆天虹1,李卉卉1*   

  1. (1.江苏省生物功能材料重点实验室，南京师范大学化学与环境科学学院 南京 210097；
    2.南京师范大学分析测试中心 南京）
  • 收稿日期:2010-06-04 修回日期:2010-09-04 出版日期:2011-04-10 发布日期:2011-04-10
  • 通讯作者: 李卉卉，讲师; Tel:025-83598648; Fax:025-83598280; E-mail:huihuili@njnu.edu.cn; 研究方向：化学生物学，DNA分子识别
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(20902048,20875047)江苏省高校自然科学基金(09KJB150004)江苏省科技重大项目-江苏省生物医药材料测试服务平台开放基金(BM2007132)生命分析化学教育部重点实验室开放基金(KLACLS07006)资助项目

Spectrometric Study on the Interactions Between Organic Pesticide Pollutant and DNA

BU Xiaoyang1, WU Ming1, ZHOU Jiahong2, YANG Xiaodi1, LU Tianhong1, LI Huihui1*   

  1. (1.Jiangsu Key Laboratory of Biofunctional Materials,Department of Chemistry and
    Materials Science，Nanjing Normal University,Nanjing 210097；
    2.Analysis and Test Center,Nanjing Normal University,Nanjing 210097)
  • Received:2010-06-04 Revised:2010-09-04 Published:2011-04-10 Online:2011-04-10
  • Contact: Huihui

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摘要：

利用紫外光谱、荧光光谱及圆二色谱(CD)等光谱方法研究了有机农药敌敌畏(DDVP)、乐果(DIM)、氧化乐果(OME)及生物农药申嗪霉素的有效成分吩嗪-1-羧酸(PCA)与端粒脱氧核糖核酸(DNA)间的相互作用。 结果表明，有机农药分子可能主要以嵌入模式与DNA结合，DDVP、DIM、OME以及PCA与端粒DNA之间的表观结合常数分别为：1.17×106、1.48×106、4.52×105和1.80×106 L/mol,与DNA结合能力的大小顺序为PCA＞DIM＞DDVP＞OME。 这些有机农药分子明显不利于DNA双螺旋结构的稳定性。 有机农药分子的嵌入削弱了DNA碱基对之间的π-π堆积作用，对DNA的二级结构有一定的影响,使得DNA的双螺旋结构变得松散。

关键词: 有机农药污染物, 脱氧核糖核酸, 相互作用, 嵌入模式

Abstract:

The interactions of organic pesticide pollutants including, dichlorvos(DDVP), omethoate(OME), dimethoate(DIM) and plenazine-1-carboxylic acid(PCA), with the telomere DNA were investigated with ultraviolet spectroscopy, fluorescence spectroscopy and circular dichroism(CD). The results indicated that the organic pesticide pollutants interact with DNA mainly through the intercalative mode. The apparent binding constants of organic pesticides with DNA were calculated to be 1.17×106, 1.48×106, 4.52×105, and 1.80×106 L/mol, respectively. The apparent binding constants revealed that the order of the relative binding affinity is PCA＞DIM＞DDVP＞OME. The CD measurement indicated that these organic pesticide pollutants caused instability of the structure of the duplex DNA by weakening the π-π stacking of DNA base pairs. To some extent, it also affected the secondary structure of DNA, leading to the relaxing of the twin helix structure.

Key words: Organic pesticide pollutants, Deoxyribonucleic acid, interaction, Intercalative mode

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