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聚赖氨酸作为一种高分子聚合物,在生物,化学,电磁学等领域有着广泛的作用。聚赖氨酸能使DNA凝聚及发生电荷逆转,而影响DNA电荷逆转及凝聚的因素有很多例如离子浓度,介电常数,温度,PH值等。本文主要通过离子浓度和介电常数的改变来调控DNA凝聚和DNA电荷逆转。本文从以下两部分来开展研究工作:1、DNA电荷逆转是溶液中有抗衡离子的情况下DNA有效电荷从负电荷变成正电荷的过程,且它是一个违背常理的现象。其微观机理,与特定的化学亲和力或是静电相互作用是否相关仍有争议。众所周知,DNA在正常的三价抗衡离子水溶液中会凝聚而不会发生电荷逆转。我们首次用单分子荧光电泳及动态光散射发现通过增加溶液的介电常数(加入酒精)使三价平衡离子(聚赖氨酸,亚精胺)导致的DNA电泳迁移率从负值转到正值,即DNA发生电荷逆转。而降低溶液的介电常数(加入甘氨酸,6-氨基己酸)可以使四价抗衡离子(聚赖氨酸,精胺)导致DNA电荷逆转消失。其结果说明DNA电荷逆转与DNA表面强相关联流体结构驱动的静电相互作用相关。同时通过单分子磁镊测量DNA的凝聚力与解凝聚力也支持以上结论。2、通过动态光散射方法发现聚赖氨酸能够使DNA发生电荷逆转。改变离子环境后在聚赖氨酸溶液中加入3mM 一价抗衡离子钠离子(Na+),钾离子(K+),DNA电泳迁移率降低,起抑制电荷逆转作用。而在聚赖氨酸溶液中加入3mM二价抗衡离子镁离子(Mg2+),钙离子(Ca2+),DNA电泳迁移率先升高后降低,说明二价离子对聚赖氨酸导致的DNA电荷逆转在低浓度有促进作用在高浓度有抑制作用。用其他凝聚剂如精胺,在其导致的DNA电荷逆转基础上改变溶液的离子环境也得到同样的结果。同时用磁镊测量凝聚力及解凝聚力的变化情况,发现加入一价离子后的凝聚力及解凝聚力相应变小。而加入二价离子后的凝聚力在低浓度变大高浓度变小,与动态光散射结果一致。