环境污染与健康关系是交叉学科领域中热点研究方向之一。污染物引发的健康问题往往与其对生命体的脱氧核糖核酸（DNA）、蛋白质等生物大分子结构和功能的改变有关。持久性有机污染物因毒性强、危害大而备受关注。阐明环境中持久性有机污染物与生物大分子的互作关系、效应及机制是破解其健康危害的理论关键之一。作为一类高风险性持久性有机污染物，多环芳烃（PAHs）具有“致畸、致癌、致突变”效应，可导致DNA分子结构扭曲、引起DNA甲基化、改变基因表达等。PAHs与DNA间结合作用是其引起DNA结构和功能改变的前提，此重要过程常被忽视。

高彦征课题组采用荧光猝灭法探究了水中典型PAHs与胞外DNA之间的结合作用，结合光谱技术与分子对接、量子化学计算，阐明了PAHs与DNA的结合位点、作用力及机制。PAHs可与鲑鱼精DNA结合形成稳定PAHs-DNA复合物，苊烯、苊、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘与DNA结合常数KA分别为2.05×10¹⁰、4.42×10⁷、1.71×10⁴、1.20×10⁴、1.80×10²、4.96×10⁴、1.11×10²和4.86×10²L/mol。PAHs可通过范德华力、π-π堆积与DNA碱基（胸腺嘧啶）结合并插入其双螺旋结构的小沟中。PAHs与DNA结合可导致DNA分子的紫外吸收光谱产生增色效应，造成DNA分子局部损伤、扭曲或降解。该研究从分子水平上补充了PAHs与生物大分子间互作关系的理论内容，研究结果有助于增进人们对持久性有机污染物健康效应的认识和了解。

该成果以“多环芳烃与胞外DNA非共价结合及机制”为标题，作为封面文章发表在《科学通报》（2022,67(1):74-84）上。秦超博士为该论文第一作者，高彦征教授为通讯作者。

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