富勒烯与DNA的相互作用及相关生物效应研究

批准号:
20907017
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
梁勇
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
罗锋、纪芳、李佳、卢敬怡、王玲、王玉
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中文摘要
富勒烯(C60)作为一种广泛应用、有代表性的人工碳纳米材料,它潜在的环境健康效应引起人们极大的关注,但其致毒机制尚不明确。本项目重点研究C60及其衍生物在不同温度、离子强度、光照等实验条件下诱导生成活性氧、自由基的种类和强度;研究这些碳纳米材料与DNA之间的相互作用、作用途径、对DNA的剪切效应、特定DNA的构象、DNA的体外复制效率和精度的影响;研究其遗传毒性以及对斑马鱼胚胎发育的毒性效应。深入探索C60及其衍生物在正常生理条件下造成DNA损伤的过程及致毒机制;探讨这些碳纳米材料的结构、尺寸、形态、表面电荷、剂量等与其生物效应之间的相关性。本项目通过阐明C60的DNA损伤机制,研究和评估C60及其衍生物潜在的生态风险和环境健康效应,可为其在相关领域中的生产与应用提供科学依据,是一项具有重要学术价值和应用前景的创新性研究。
英文摘要
本项目研究了C60在常温非光催化条件下降解pBR322质粒DNA的作用机制以及对DNA、RNA体外复制及逆转录的影响。研究结果表明C60对DNA的剪切效应与助溶剂、反应温度、反应时间和C60浓度相关。在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)助溶的C60反应体系中,质粒DNA可被C60完全降解,利用化学发光法可检测到超氧阴离子的生成,超氧阴离子的生成与反应温度、反应时间和C60浓度相关,SOD酶作为氧自由基淬灭剂可以抑制C60诱导的DNA剪切效应并且淬灭C60产生的超氧阴离子,这说明PVP助溶的C60在常温非光照条件下产生超氧阴离子是导致DNA剪切效应的主要原因。但在C60水溶液反应体系中,质粒DNA不能被完全剪切,但超螺旋的质粒DNA可以转变成线性DNA和开环DNA,在反应体系中所检测到的活性氧种类为单线态氧,其生成同样与反应温度、反应时间和C60浓度相关,单线态氧特定的淬灭剂也能抑制C60对DNA的剪切效应,这说明C60的助溶剂、活性氧的生成和C60的表面性质是影响DNA降解效应的主要因素。进一步的研究结果表明C60可嵌入DNA双螺旋中,降低DNA的熔解温度,干扰DNA构象的稳定性,并能进一步干扰DNA的体外复制。C60还可显著降解28S rRNA,并抑制RNA的逆转录,但添加更多的逆转录酶,可以削弱C60的作用,C60对RNA和RNA酶都有抑制效应,这些结果说明C60可影响核酸构象的稳定性及其相关生物效应。更多的研究结果则表明,C60还可抑制多种细菌的生长,C60的安全生产和使用还需进一步的科学评估。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/es202420g
发表时间:2011-11-15
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Li, Juan;Liang, Yong;Jiang, Guibin
通讯作者:Jiang, Guibin
DOI:--
发表时间:--
期刊:江汉大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:林燕;姚晶;李佳;蒋琳;李正;梁勇;LIN Yan,YAO Jing,LI Jia,JIANG Lin,LI Zheng,LIANG Y
通讯作者:LIN Yan,YAO Jing,LI Jia,JIANG Lin,LI Zheng,LIANG Y
Induced temperature-dependent DNA degradation by C60 without photoactivation
C60 诱导温度依赖性 DNA 降解,无需光活化
DOI:10.1007/s11434-011-4694-6
发表时间:2011
期刊:Chinese Science Bulletin
影响因子:--
作者:Chang Wang;Yan Lin;Ying Wang;Yong Liang;L. Meng;Jie Zhang;Qunfang Zhou;G. Jiang
通讯作者:G. Jiang
Modulation of dietary fat on the toxicological effects in thymus and spleen in BALB/c mice exposed to perfluorooctane sulfonate
膳食脂肪调节对暴露于全氟辛烷磺酸的 BALB/c 小鼠胸腺和脾脏的毒理学影响
DOI:10.1016/j.toxlet.2011.04.029
发表时间:2011-07-28
期刊:TOXICOLOGY LETTERS
影响因子:3.5
作者:Wang, Yu;Wang, Ling;Jiang, Guibin
通讯作者:Jiang, Guibin
DOI:10.1007/s11434-011-4471-6
发表时间:2011-04
期刊:Chinese Science Bulletin
影响因子:--
作者:X. Zhang;Juan Li;Minjie Chen;Le Wu;Chi Zhang;Jie Zhang;Qunfang Zhou;Yong Liang
通讯作者:X. Zhang;Juan Li;Minjie Chen;Le Wu;Chi Zhang;Jie Zhang;Qunfang Zhou;Yong Liang
短链氯化石蜡对大鼠呼吸系统的毒性作用及分子机制研究
- 批准号:21777061
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:梁勇
- 依托单位:
PFOS/PFOA通过抑制糖异生途径干扰肝脏中营养物质代谢的分子机制研究
- 批准号:21477049
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:88.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:梁勇
- 依托单位:
新型有机污染物三-(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯(TBC)的内分泌干扰效应和生殖毒性研究
- 批准号:21277062
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:梁勇
- 依托单位:
国内基金
海外基金
