抗肿瘤药物与DNA相互作用的热动力学规律

采用微量热方法,从热动力学角度,建立抗肿瘤药物与ＤＮＡ作用的热动力学模型,计算系列相关的热力学函数。归纳了抗肿瘤药物与ＤＮＡ的作用类型及热动力学特征,为探讨抗肿瘤药物与ＤＮＡ的作用机制提供了重要信息。     

DNA序列的3D图形表示（英文）

本文介绍一种新的DNA序列的三维图形表示,它可以避免相应空间图形的交叉和重叠。该图形表示的好处还在于,它仅仅有两种需要计算的可能情况,而在其它的三维表示中,往往有三种需要计算的情况。究其应用,我们对两种可能产生的表示情况,通过计算十二种不同物种间编码序列对应的L/L矩阵产生的正规特征值,构造一个2-维向量来检测上述物种间的相似性与非相似性。     

随机扩增多态性DNA技术研究发现二氧化钛纳米颗粒对西葫芦具有基因毒性

研究目的：二氧化钛（TiO2）纳米颗粒已经广泛应用于化妆品、防晒霜、涂料和牙膏等。这些纳米颗粒性质非常稳定,能在废水和生物固体中转移和分散。现有研究表明,TiO2纳米颗粒对动物正常生理活动具有毒性等负面作用。但是,它们对植物是否具有毒性特别是是否会产生植物基因毒性至今尚不清楚。因此,本文使用随机扩增多态性DNA技术研究TiO2纳米颗粒是否对西葫芦具有基因毒性,为TiO2纳米颗粒排放进入环境后的潜在植物毒性风险评价提供依据。 创新要点：首次发现了TiO2纳米颗粒对西葫芦具有基因毒性。 重要结论：采用随机扩增多态性DNA技术,发现TiO2纳米颗粒污染处理的西葫芦样品与未处理样品的基因组DNA图谱相比,不仅在谱带强度有明显差异,而且存在谱带消失和新谱带产生现象,表明TiO2纳米颗粒对西葫芦具有基因毒性。     

基于分子信标的DNA自组装模型研究

分子信标操作简单且不必与未反应的探针分离即可进行实时检测,将分子信标与自组装结合,将为DNA计算研究提供新的思路及方法.本文介绍了基于分子信标的DNA自组装模型的算法思想,阐明了分子信标设计要点,描述了生物实现步骤,并对如何提高分子信标的检测准确性做了展望.     

粗粒化DNA穿孔行为的分子动力学模拟

核酸穿过核膜或细胞膜等穿孔行为,是重要的生命活动之一.为进一步了解核酸穿孔过程,建立DNA粗粒化模型,运用分子动力学方法模拟DNA穿孔行为.结果表明,孔长越长,孔内拉力越大,DNA链在孔外等待的时间越短,穿过孔所需的时间越短;但其中各因素的单独影响作用都比较有限;孔右侧力场对穿孔时间影响显著,一定条件下对穿孔过程起决定性作用.     

Oral Nicotine Induces Oxidative Stress and Inflammation but Does Not Subvert Tumor Suppressor and DNA Repair Responses in Mice

Nicotine, responsible for the addictive properties of tobacco, is widely used in nicotine replacement therapy for tobacco use cessation. We investigated the time-dependent effect of treatment with nicotine on the tumor suppressor, DNA repair and immune responses. Swiss Albino mice (laca strain) of both sexes received nicotine dissolved at a dose of 100 µg/ml in 2% sucrose for 24 weeks, by oral gavage, while age- and gender-matched controls received only 2% sucrose for the same period. Nicotine-treated and control mice were sacrificed 6, 16 and 24 weeks post-treatment, and their tissues evaluated for alterations in histology, oxidative stress, TNF-α levels, nitric oxide (NO) and myeloperoxidase (MPO) release, tumor suppressor response and DNA repair response. Statistical significance of results was determined using Students’ t test. The tissues of nicotine treated mice exhibited a large number of multinucleated and binucleated cells, enlarged nuclei and non-uniform distribution of cells, significant increase in expression of TNF-α gene and serum TNF-α, and time-dependent significant increase in lipid peroxidation, protein carbonylation, NO and MPO release when compared to age-and gender-matched controls. The mRNA expression of the tumor suppressor gene p53, its primary regulator Mdm2, and the DNA repair genes Brca2 and Ape1 were significantly elevated, but the corresponding protein levels remained largely unaltered. In conclusion, treatment with nicotine caused oxidative stress and inflammation which can cause widespread cellular damage from the very onset of treatment, without subverting the tumor suppressor and DNA repair responses.Electronic supplementary materialThe online version of this article (10.1007/s12291-020-00903-8) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

DNA纳米技术与生物编程

DNA纳米技术是设计和构建具有一定用途的人工核酸纳米结构。DNA纳米技术中的一个重要挑战就是如何有效设计和构建具有明确功能的纳米尺度的结构和器件。计算机辅助工具是预测、设计、建模以及描绘DNA结构的最强有力的工具。计算机辅助设计DNA结构以及识别有效的自组装路径让DNA作为一种独特的材料在构建纳米结构领域中显露锋芒。文章总结了DNA纳米结构设计的原理,介绍了一些用于DNA结构设计的算法以及一些用户友好软件。同时,对DNA纳米技术中构建DNA逻辑门以及DNA计算方面的最新研究进展做了介绍。     

细胞计算进展与展望

细胞是生物体最基本的结构和功能单元,它蕴含了大自然几千万年进化所沉淀的智能。细胞外膜将细胞内部和细胞环境分割开,控制细胞内外物质的进出,而细胞内膜将细胞内部分成具有不同生物功能的细胞器,这使得细胞自身构成了一个分布式并行信息处理系统。文章介绍了研究细胞计算的背景,细胞的基本结构和功能,以及基于细胞的结构和功能而发展起来的计算机科学新领域:膜计算。膜计算目前主要有3类计算模型:细胞型计算模型、组织型计算模型和神经型计算模型,这3类计算模型分别以单个细胞、细胞群体和神经元作为计算载体。膜计算在生物系统建模等方面具有重要的应用价值。随着生物技术的发展,人们用大肠杆菌等实现了部分膜计算模型。最后,展望了膜计算在生物学、医学、大规模数据存储、大规模并行计算等方面的应用前景。