特聘教授DNA构象研究登上国际刊物

　　

生物通综合：来自北京师范大学低能核物理研究所的研究人员利用室温下分子模拟方法研究了DNA在具有不同分子极性的溶剂环境中发生的构象变化规律，这一研究成果公布在2月29日出版的《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

领导这一研究的是低能核物理研究所“京师学者”特聘教授张丰收，其早年毕业于西北大学，现任北京师范大学低能核物理研究所任教授、博士生导师，学术委员会委员。兼任中国科学院研究生院博士生导师、中国科学院近代物理研究所博士生导师。这一研究成果被稿专家认为该研究从分子层次对DNA构象转变机制进行了阐述，对多学科交叉研究DNA结构和功能有重要意义。

Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构属于B型双螺旋，它是以在生理盐溶液中抽出的DNA纤维在92%相对湿度下进行X－射线衍射图谱为依据进行推测的，这是DNA分子在水性环境和生理条件下最稳定的结构。然而以后的研究表明DNA的结构是动态的。在以钾或绝作反离子，相对湿度为75%时，DNA分子的X－射线衍射图给出的是A构象，A－DNA每螺旋含11个碱基对，而且变成A－DNA后，大沟变窄、变深，小沟变宽、变浅。由于大沟、小沟是DNA行使功能时蛋白质的识别位点，所以由B－DNA变为A－DNA后，蛋白质对DNA分子的识别也发生了相应变化。

之后越来越多的研究证实了DNA构象的可变性，或者说DNA二级结构的多态性，生物体中最为稳定的遗传物质原来也可以采用不同的姿态来实现其丰富多采的生物学功能。

多年来，DNA结构的研究手段主要是X射线衍射技术，其结果是通过间接观测多个DNA分子有关结构参数的平均值而获得的。同时，这项技术的样品分析条件使被测DNA分子与天然状态相差甚远。因此，在反映DNA结构真实性方面这种方法存在着缺陷。1989年，应用扫描隧道显微镜(scanning tummeling microscopy,STM)研究DNA结构克服了上述技术的缺陷。这种先进的显微技术，不仅可将被测物放大500万倍，且能直接观测接近天然条件下单个DNA分子的结构细节。STM技术的应用是DNA结构研究中的重要进展，可望在探索DNA结构的某些未知点上展示巨大潜力。

而在这篇文章中，研究人员利用室温下分子模拟方法研究了DNA在具有不同分子极性的溶剂环境中发生的构象变化规律，从分子层次对DNA构象转变机制进行了阐述，为进一步了解DNA这一重要分子提供了新的信息。
（生物通：万纹）

原文摘要：
Phys. Rev. Lett. 100, 088104 (2008)
Solvent-Induced DNA Conformational Transition
[Abstract]

附：
张丰收

张丰收，男， 1966年6月20日生，汉族， 陕西省渭南市人，中共党员， 教授。1982年9月－1986年6月于西北大学物理系毕业获学士学位，1982年9月－1989年6月于中国科学院近代物理研究所获硕士学位，1993年9月－1996年12月于兰州大学现代物理系获博士学位，博士导师王顺金教授。1989年7月－2004年7月在中国科学院近代物理研究所工作任实习研究员、助理研究员、副研究员、研究员，博士生导师。2004年8月以后在北京师范大学低能核物理研究所任教授、博士生导师。1992年6月－1993年9月在法国重离子加速器国家实验室作合作研究。1993年10月－1995年9月在欧盟高级研究培训中心作合作研究。2001年4月－2003年3月在英国女王大学物理与数学学院作合作研究。

曾任中国科学院近代物理研究所原子核理论研究室副主任、中国科学院近代物理研究所原子核理论研究二组组长、兰州重离子加速器国家实验室原子核理论中心秘书长、中国科学院近代物理研究所学术委员会委员、兰州重离子加速器国家实验室学术委员会委员、甘肃省兰州市青年联合会委员、中国科学院兰州分院青年联合会主席。现任北京师范大学低能核物理研究所任教授、博士生导师，学术委员会委员。兼任中国科学院研究生院博士生导师、中国科学院近代物理研究所博士生导师。核心刊物《高能物理与核物理》刊物编委。

张丰收教授长期从事原子核物理及与其相关交叉学科的理论研究。在重离子反应机制、原子团簇热力学和碰撞动力学性质、生物模型分子与溶剂相互作用研究领域卓有建树。在建立描述重离子碰撞机制和原子核多重碎裂的理论模型，研究热核性质、原子核液气相变和探索新的反应机制等方面做出一些创新性工作，并取得重要成果。在纳原子团簇研究中发现一种新的运动模式，首次提出通过测量同位旋相关的径向膨胀流来确定同位旋相关的核子－核子碰撞截面的方法，首次发现碘三负离子在氢键溶剂中对称性的破缺，该文发表在PRL90 (2003) 185050上，曾应邀为美国一家出版社出版的介绍核物理前沿的书籍撰写一章有关内容，发表论文120余篇，出版专著1本。曾获首届中国科学院院长奖学金优秀论文奖，甘肃省科技进步二等奖。讲授博士生课程：原子核结构理论、中能重离子物理学、高等量子力学。讲授本科生课程：理论力学。已培养1名硕士生，4名博士生，1名博士后，其中3名学生获中国科学院不同类型奖学金（院长、华为、彭荫刚、刘永龄）的奖励。