化学修饰核酸分子电子激发态动力学特性的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21873030
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    陈缙泉
  • 依托单位：
    华东师范大学
  • 学科分类：
    B0304.化学动力学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Nucleic acid is the genomic information carrier for almost all life on Earth. It is one of the most important biological molecules. It was shown that there are varieties of chemical modification exist in nucleic acid. These modifications not only change the structure of nucleic acid, but also have significant impact on gene expression, life growth and development, life functions and so on. Thus, study the electronic excited state dynamics of the chemical modified nucleic acid is the fundamental of in-situ study of nucleic acid chemical modification process. The goal of this project is study the excited state properties of series chemical modified nucleic acid in the form of base monomers, di- or trinucleotides and oligonucleotides by femtosecond transient absorption and emission spectra. Results of this project will provide basic theory and experimental evidence for the dynamics of nucleic acid chemical modification reactions, the biological functions and the precise control of nucleic acid chemical modification in living organisms.
核酸是地球上绝大多数生命体的遗传信息载体，引导着生物生长发育和生理机能的运转，是最重要的生物大分子之一。研究表明，核酸分子中存在着多种动态化学修饰，这些修饰不仅仅改变核酸的分子结构，还在基因表达、生长发育、生理功能调控、癌症发病等生理过程中起着举足轻重的作用。对化学修饰核酸分子的电子激发态动力学的研究可以揭示其化学反应机理，是开展核酸动态化学修饰精确调控的基础。本项目充分利用国家重点实验室的飞秒激光光谱技术，拟采用宽带飞秒瞬态吸收和荧光上转换光谱手段，研究一系列化学修饰核酸碱基在单体、低聚核苷酸和长链核酸分子中的激发态动力学。项目的研究结果将有望为阐明核酸分子化学修饰的动态属性、揭示其生物学效应、实现生物体中核酸化学修饰的精确调控提供实验和理论依据。

结项摘要

核酸（DNA和RNA）作为地球上绝大多数生命体的遗传信息载体，引导着生物的生长发育和生命机能的运转，是最重要的生物大分子之一。研究表明核酸中存在着多种不同的化学修饰，而且核酸动态化化学修饰在基因表达/调控、胚胎发育、癌症发病等生理过程中起着举足轻重的作用。目前，核酸化学修饰与生物表观生理机能的关联是目前世界范围内的前沿研究热点之一。从分子反应动力学角度，研究化学修饰核酸分子的电子激发态动力学性质，有望揭示其在核酸化学修饰反应、核酸与修饰酶/去修饰酶相互作用等过程中的反应机理，还可以为生物学/医学中实现核酸化学修饰的精确调控提供理论依据，有重要的基础研究学术价值和应用前景。. 本项目的研究工作是采用宽带飞秒瞬态吸收光谱和宽带飞秒荧光上转换技术研究一系列化学修饰核酸碱基分子在单体、低聚核苷酸和长链核酸中的电子激发态动力学性质，探索化学修饰影响核酸分子激发态动力学和化学反应机理的基本规律。在本项目执行过程中，我们围绕申请书中的研究内容，对一系列天然的甲基化/去甲基化修饰核酸碱基和调控核酸甲基化过程药物的电子激发态动力学性质开展了研究，并总结出甲基化/去甲基化修饰对碱基激发态的影响主要分为三点：（1）增加激发态亮态的寿命；（2）引入分子内电荷转移态；（3）增加分子三重态产率。在此基础上，我们对含有上述化学修饰二聚体和双链寡聚DNA的激发态动力学也开展了研究，直接观察到双链DNA中三重态的生成。除却既定的研究内容外，还前瞻性的将研究工作拓展到潜在靶向化学修饰核酸的光动力学疗法药物分子的开发和新型红色荧光蛋白发光机理的研究两个领域。本项目的相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.、J. Phys. Chem.、Phys. Chem. Chem. Phys.、Photochem. and Photobiol.、Chin. J. Chem. Phys.等国际期刊，还受到邀请撰写了综述性论文，分别发表与《物理学进展》和Phys. Chem. Chem. Phys.杂志，并被选为当期封面论文。. 综上所述，本人在项目执行期间既圆满的完成了项目的既定研究，又开展了与项目相关的其他拓展研究，实现了研究目标。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Hydrogen atom and water complex determine the excited state dynamics of 8-azaguanine
氢原子和水络合物决定8-氮鸟嘌呤的激发态动力学
  • DOI：
    10.1016/j.chemphys.2021.111118
  • 发表时间：
    2021-01
  • 期刊：
    Chemical Physics
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Xu Tingting;Hu Zhubin;Lv Meng;Zhou Zhongneng;Xu Jianhua;Sun Zhenrong;Sun Haitao;Chen Jinquan
  • 通讯作者：
    Chen Jinquan
Excited State Dynamics of Methylated Guanosine Derivatives Revealed by Femtosecond Time-resolved Spectroscopy.
飞秒时间分辨光谱揭示甲基化鸟苷衍生物的激发态动力学
  • DOI：
    10.1111/php.13612
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Photochemistry and photobiology
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Danhong Wang;Xueli Wang;Yanrong Jiang;Simin Cao;Peipei Jin;Haifeng Pan;Haitao Sun;Zhenrong Sun;Jinquan Chen
  • 通讯作者：
    Jinquan Chen
Ultrafast internal conversion dynamics of bilirubin bound to UnaG and its N57A mutant
胆红素与 UnaG 及其 N57A 突变体结合的超快内部转换动力学
  • DOI：
    10.1039/c8cp07553k
  • 发表时间：
    2019-02-07
  • 期刊：
    PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Cao, Xiaodan;Zhang, Changcheng;Xu, Jianhua
  • 通讯作者：
    Xu, Jianhua
One order of magnitude increase of triplet state lifetime observed in deprotonated form selenium substituted uracil
在去质子化形式的硒取代尿嘧啶中观察到三重态寿命增加一个数量级
  • DOI：
    10.1039/d1cp04811b
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Physical Chemistry Chemical Physics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Jin Peipei;Wang Xueli;Pan Haifeng;Chen Jinquan
  • 通讯作者：
    Chen Jinquan
Ultrafast excited state dynamics of two non-emissive flavonoids that undergo excited state intramolecular proton transfer in solution
两种非发射类黄酮在溶液中进行激发态分子内质子转移的超快激发态动力学
  • DOI：
    10.1016/j.cplett.2022.140189
  • 发表时间：
    2022-11-28
  • 期刊：
    CHEMICAL PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Han, Yunxia;Jia, Yanyan;Chen, Jinquan
  • 通讯作者：
    Chen, Jinquan

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

Zn~(2 )-胆红素络合物的超快激发态动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈琦琛;刘阳依;曹潇丹;陈壮;曹思敏;潘海峰;陈缙泉
  • 通讯作者：
    陈缙泉

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

陈缙泉的其他基金

基于飞秒圆二色光谱和飞秒圆偏振发光光谱对手性传递机制和规律的研究
  • 批准号：
    92156024
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    370 万元
  • 项目类别：
    国际(地区)合作与交流项目
基于宽带飞秒瞬态光谱对DNA电子激发态的研究
  • 批准号：
    11674101
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    70.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码