甲基戊基溴化锌

水环境中的汞及其化合物是全球性污染物，是欧美、日本、俄罗斯和中国等多个国家优先控制的污染物之一。Hg 在自然界中主要以金属汞、无机汞和有机化合物汞的形态存在，其毒性大小和在水环境中的迁移与其形态有关，其中有机化合物汞的毒性最大。不同形态的汞均可以被动植物吸收，并通过食物链富集而放大，最终危及人类健康。世界卫生组织（WHO）、联合国粮食与农业组织（FAO）、日本水产品食品卫生要求、以及我国现行多项环境质量标准和排放标准对汞的含量都有严格的限制。 本文参考《DB41/T 1169-2015 水质甲基汞和乙基汞的测定 HPLC-ICP-MS 法》，建立了使用岛津高效液相色谱 LC-20Ai 和电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030 联用测定环境水样地表水和地下水中无机汞、甲基汞和乙基汞含量的方法。岛津电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030 了解详情，敬请点击《HPLC-ICP-MS 法测定环境水样中的无机汞、甲基汞和乙基汞》

DNA甲基化是哺乳动物基因组中最常见的表观遗传事件之一，即DNA中核苷酸与甲基基团的共价修饰[2]。DNA甲基化与人的生命进程有着密不可分的关系。细胞的增殖与分化、染色体完整性的维护或者X染色体的活性等等都离不开DNA甲基化的控制，DNA甲基化流程在胚胎发育中是无处不在的[1]。如果DNA甲基化进程出现异常，会导致生物体出现各种各样的疾病以及身体的生长缺陷或生理紊乱。DNA与蛋白质之间的相互作用如果出现异常，会影响基因的表达，从而引起人体内肿瘤的发生或者肿瘤的转移，这一切的源头都是DNA甲基化进程出现异常的结果[3]。DNA甲基化酶是肿瘤治疗靶点DNA甲基化酶是一种修饰酶，经常与限制性内切酶一同出现。在真核生物基因组以及原核生物基因组中，普遍存在DNA甲基化酶维持以及催化DNA甲基化过程的现象。DNA甲基化酶被广泛认为是一种治疗靶点以及预测生物甲基化过程的标志物，在单细胞水平上准确灵敏地检测DNA甲基化酶对于肿瘤医学上的临床诊断以及临床治疗甚至是生物学研究有着至关重要的作用。根据甲基化的核苷酸和位置被分为三组，即腺嘌呤的甲基化、胞嘧啶的4-N甲基化和胞嘧啶的5-C甲基化。所有已知的DNA甲基化酶在其甲基化过程中以s-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体。最常见的DNA甲基化不仅发生在胞嘧啶嘧啶环5-C位置的CpG位点上，还发生在对称四核苷酸5’-G-A-T-C-3’ 中腺嘌呤环的6-N位置[4,5]。传统DNA甲基化酶检测方法有局限 DNA甲基化酶活性的高灵敏度检测在基因调控、表观遗传修饰、临床诊断和治疗等方面具有重要意义。传统用于检测DNA甲基化酶活性的方法包括高效液相色谱法(HPLC)[6], 聚合酶链反应(PCR)[7]，凝胶电泳[8]，高效毛细管电泳(HPCE)[9]，以及使用同位素标记的s-腺苷甲硫氨酸甲基化检测[10,11]。尽管这些技术在实验室实践中被证明是有用的，但它们具有局限性。例如，大多数技术不仅使用笨重昂贵的设备，而且需要复杂的样品制备和数据分析所需的大量时间。同位素标记等技术是有效的，但它们往往需要费力的样品制备、同位素标记、复杂的设备和大量的DNA，使得它们不适合在医护点使用。所以，DNA甲基化酶活性检测迫切需要简单、便携、高灵敏度和低成本的检测方法。在最近的技术进步中，许多替代的DNA甲基化酶活性测定方法，如放射法、比色法、荧光法、电化学法等已被提出。此外，其中许多与纳米材料或酶结合，以显著提高它们的敏感性。放射法、蛋白质纳米孔等新型检测技术兴起 放射法：同位素标记作为最早检测DNA甲基化酶活性的方法之一，早期广泛应用于检测DNA甲基化酶和DNA甲基化的活性[12,13]。在由DNA甲基化酶催化的甲基化过程中，同位素标记的甲基部分转移到DNA上，从而赋予甲基化的DNA放射性。这种放射性可以很方便地用闪烁计数器或放射自显像仪来检测。可惜的是，放射性试剂的介入是限制这种试验在中央实验室进行的最大缺点。对无辐射DNA甲基化酶活性检测的研究导致了甲基化特异性PCR[14]、HPCE[9]和HPLC等替代品的发展[7,14]，而甲基化特异性PCR被认为是较好的方法。尽管非放射性，上述DNA甲基化酶活性检测需要庞大且通常昂贵的设备，冗长且耗时的样品制备和数据分析，以及繁琐的检测方案，这在临床实践中也比较难以实现全覆盖。比色法：比色法用于DNA甲基化酶活性检测依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量。它们具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点。虽然紫外-可见光谱法可以量化DNA，但甲基化和未甲基化DNA在紫外-可见吸收特性上的低灵敏度和不显著差异基本否定了紫外-可见光谱法直接检测DNA甲基化酶活性[15~17]。金纳米粒子：金纳米粒子(AuNPs)由于其表面的等离子体共振吸收的高消光系数且强依赖于粒子间距离，在DNA甲基化酶活性检测的比色法研究中引起了广泛关注。如图1 所示，金纳米粒子表面包覆有双链DNA (ds-DNA)，其中一条链包含DNA甲基化酶识别序列和5’-硫醇末端。在DNA甲基化酶存在的情况下，如图1 B 所示，DNA甲基化酶被共价标记在ds-DNA中碱基环的6-C位置，因为在5-N位置缺乏一个质子阻止了β-消除，甲基化的DNA不能被核酸外切酶 ExoⅠ剪切，因此金纳米粒子仍然均匀地分散在溶液中 [18]。从而实现DNA甲基化酶活性的检测。结果表明，在526 nm处，金纳米粒子聚集物的吸光度与DNA甲基化酶的活性呈2 ~ 32 U / mL的线性关系，检出限为0.5 U / mL。图1. (A)基于ABP的比色生物传感器的示意图(B) DNA甲基化酶的检测机制 荧光法：荧光指吸收激发荧光团的光，以促进电子从基态到激发态，电子迅速地回到激发态的最低能级，然后当电子最终返回基态时，发出波长较长的光。与其他DNA甲基化酶活性测定法相比，荧光法检测DNA甲基化酶活性的优点是检测过程简单，灵敏度高，但其复杂的光学性能限制了其在集中实验室的应用[19~20]。图2. 基于外切酶的靶循环的DNA甲基化酶活性检测原理图电化学法：电化学生物分析技术的发展一直是现代分析化学研究的热点之一。电化学法用于DNA甲基化酶分析包括测量电流、电压、电荷和电阻等电量，以反映DNA甲基化酶的活性。与许多其他类型的DNA甲基化酶活性的检测相比，它们具有低成本、高灵敏度、执行现场监测的能力以及非常适合微型化和集成微制造技术的优点[22~23]。Zhi-Qiang Gao等人在2014年报道了一种简单、高灵敏度的DNA甲基化酶电化学活性测定方法。该方法采用电催化氧化抗坏血酸(AA)的信号放大手段，通过一个螺纹插层N,N -2(3-丙基咪唑)-1,4,5,8-萘二酰亚胺(PIND)电催化氧化还原Os(bpy)2Cl+ (PIND-Os)，包含5’-CCGG-3’ 对称序列的ds-DNA首先固定在金电极上。然后用DNA甲基化酶孵育电极，经过酶催化特定CpG二核苷酸的甲基化，然后用识别5’-CCGG-3’ 序列的限制性内切酶 Hpa II 剪切酶处理电极，从而实现DNA甲基化酶活性检测的目的[24]。图3. DNA甲基化酶活性的检测原理示意图蛋白质纳米孔：蛋白质纳米孔检测技术是在单分子水平上以低成本、无标签和高通量的方式研究生物分子的检测技术。近年来，纳米孔技术正从生物传感的角度进行研究[25]。应用于核酸特征鉴定、化学反应过程的测量、蛋白质分析、疾病相关蛋白状态的检测以及酶动力学的研究等[26]。α-溶血7素是一种蛋白质纳米孔，它自发地插入到脂质双层膜中，形成一个纳米孔[27]。当一个带电分子在外加电势下通过蛋白质纳米孔时，它会引起离子电流的瞬态变化，电流变化事件被记录下来。被分析物可以通过当前电流发生的频率进行量化，特征电流信号则可以揭示被分析物的各种特征[28~30]。该检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰，既方便又节约成本，减少了样品消耗。 图4. 用于分析DNA甲基化酶活性的纳米孔试验的示意图 在过去的十几年中，DNA甲基化酶活性的检测取得了重大进展。有几种方法有希望可在临床检测，使得该方法在用于癌症诊断、预后和治疗方面显示出了希望。比色法依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量，具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点，但是检出限相对较高。荧光法检测DNA甲基化酶活性的检测过程简单，检出限相对理想，但其复杂的光学性能以及昂贵的仪器设备限制了其在生活中的应用。电化学法由于需要构建较复杂的反应电极材料而使得其在临床上受到了一定的限制。蛋白质纳米孔的检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰，既方便又节约成本，减少了样品消耗，检出限相对较为理想，并且已经成功应用于人类血清样本。这类检测可能最终为常规DNA甲基化酶活性的检测和分子诊断打开大门，为疾病的管理和诊断带来新的前景。 作者：王家海、骆 乐 作者简介：王家海，博士，教授，硕士生导师/博士生导师，广州大学化学化工学院；分析化学专业；主要研究领域为“基于核算纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器”；在核酸探针和仿生纳米孔两方面开展了一系列分子识别的工作，也为将来进一步开展分析化学研究打下了坚实的基础，期间积累了多种前沿分析方法和技术：仿生纳米孔制备和检测；微纳米加工技术；核酸探针人工合成技术。参 考 文 献 [1] 陈晓娟,闫少春,邵国,等.人DNA甲基化转移酶的分类及其功能[J].包头医学院学报,2014,30(04):136-138.[2] Das PM, et al. 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p　　从一名皮革厂学徒工起步，计亮年磨砺前行，最终成为我国著名的无机化学家和教育家，2003年当选中国科学院院士。作为三名贡献者之一，计亮年因首次发现“茚基动力效应”轰动国际，为廉价金属锰代替贵金属作为氧化均相催化剂开辟了一条新途径。他在中山大学领导的研究团队以金属酶为对象，系统而创新地使用交叉学科的研究方法，在核酸酶、细胞色素P450单加酶和修饰天然过氧化物酶三种酶体系中取得国际上重大突破，推动了中国生物无机化学事业的发展，为解决当今人类面临的环境、能源、生命等危机作出了重要贡献。/pp　　6岁丧母、9岁丧父……经历过战火岁月，童年的颠沛流离，为计亮年的一生注入了传奇色彩。耄耋之年，回顾一生，在他拥有的多重身份中，计亮年最看重的是教书育人的角色。想起毕生亲自培育的100多名博士后、博士、硕士如今遍布全球，科研后继有人，他坦言此生已无遗憾。/pp　　strong命运急转：从少爷到孤儿到皮革厂学徒/strong/pp　　1934年，计亮年出生在上海市马当路普庆里10号，父亲计竹卿当时是英国泰晤士报驻上海分社职员，母亲是传统的家庭妇女。计竹卿夫妇育有六女两子，计亮年是年龄最小的一个。/pp　　计亮年的童年岁月，家境还算殷实，有保姆照料。1937年日本全面侵华，随后上海沦陷，父亲的工作失去保障，家道中落。六岁那年，母亲因患肺结核病去世，三年后，父亲也因患肺结核病辞世。/pp　　从少爷到孤儿，计亮年尝尽了命运跌宕起伏的滋味。14岁那年，为了生计，他前往上海一个皮革制品作坊当学徒。1949年5月上海解放后，他获得了一个半工半读的机会。为了补上此前落下的课程，计亮年每天只睡六个小时。这种分毫必争的狠劲，让他仅用三年时间就把初中、高中课程补完，1952年9月，他以全班100名录取生中第一名的成绩考入山东大学化学系。/pp　　strong学术生涯：勤奋坚韧终大放异彩/strong/pp　　进入大学后，计亮年并没有忘记过去三年背着皮革四处送货时翻书复习的经历。他养成了高效利用时间的习惯，勤奋、坚韧的品格也贯穿了他的科研学术生涯。/pp　　在山东大学的四年里，他未曾离开过学校。每个寒暑假，计亮年都在图书馆里苦读。毕业后，他先后被选拔到北京大学和南京大学进修，师从国内、国际学术大师。1975年，计亮年到中山大学工作。1982年至1983年，计亮年被公派到美国西北大学，师从有“无机化学之父”、时任美国化学会主席的美国科学院院士巴索罗。/pp　　在美国留学期间，他用一年的时间完成了别人需要花费三年时间才能取得的成果。/pp　　天道酬勤，凭借悟性和拼劲，计亮年作为三名贡献者之一，首次发现“茚基动力效应”，这些成果为廉价金属锰代替贵金属作为氧化均相催化剂开辟了一条新途径，轰动国际。在美国的一年间，他在著名国际优秀刊物上发表“茚基动力效应”论文3篇(其中第一作者2篇，第二作者1篇)。/pp　　strong回报祖国：筹建实验室当“孺子牛”/strong/pp　　虽然已在国际上声名远播，计亮年仍然心系祖国无机化学事业的发展。自1975年被中山大学引进至今，他扎根中大40多年，白手起家，与无机化学教研室众多老师一起筹建生物无机化学实验室，见证了中大无机化学学科的发展壮大。/pp　　回忆起三十多年前开始筹建生物无机化学实验室时，计亮年坦言，可以用“一无所有”形容。最困难的时候，课题组甚至添置不起做普通实验的仪器设备，他要骑单车去广东工业技术研究院借玻璃分液漏斗做萃取研究。如今，中山大学无机化学学科已经成为国家重点学科，来自全球的学科人才经常来中大的实验室做实验交流。/pp　　除了推动学科发展，计亮年也是甘愿俯身的“孺子牛”。他先后为本科生和研究生主讲过无机化学等十多门基础课和专业课。在团队老师的协助下，他先后培养了100多名学生(包括博士后5名、博士生62名、硕士生39名)，学生遍布海内外，大多担任科研骨干和学术带头人。/pp　　如今，耄耋之年的计亮年仍然活跃在讲台上，讲授的对象不再局限于专业领域的学生，而是向各个年龄阶段的人士传授人生经验。他生活节俭，平日出行经常乘地铁和坐公交车，不愿意麻烦其他人开专车接送。14岁那年，计亮年用双腿跑遍上海送货，练就了好脚力，因此他笑言，如今还是行走自如。/pp　　strong广州印记：城市暖意融融 学校关怀备至/strong/pp　　计亮年对广州、中山大学充满感恩。在广州，他本是一个异乡人，然而这里的开放包容给予了他成长的空间，也让他时刻感受到周围人的善意。每当他和夫人乘坐地铁和公交车时，均会遇到好心的市民热情让座，让他和老伴内心暖意融融。走在校道上，本系和其他系的学生和老师都会礼貌地向他打招呼，充分体现了尊师重道。/pp　　谈及中大，计亮年心情激动。他表示，这里给予了他充分的自由度发展学术，专心科研。更可贵的是，四十多年来，中大的领导和老师在生活上也给予他非常多的关心，解决了不少困难，感情早已如亲人般浓郁。/pp　　strong心系科研：/strong/ppstrong　　三大酶体系取得重大突破/strong/pp　　从美国回来后，计亮年回到中山大学，带领团队在金属酶(包括核酸酶、细胞色素P450单加氧酶和过氧化物酶三种酶体系)的结构、功能、作用机制之间规律性等研究领域取得了国内外公认的重大突破。/pp　　20世纪80年代后期，计亮年在国内率先开展钌多吡啶配合物作为人工核酸酶研究，建立和发展了金属钌的生物无机化学基础理论。其研究成果为治疗抗癌药物的潜在应用奠定了坚实的理论基础，对DNA定位诱变、肿瘤基因治疗、DNA 的修复起着关键性作用。在细胞色素P450单加氧酶领域，计亮年带领团队也取得了重要成果。/pp　　由于贡献突出，计亮年当选英国皇家化学会会士，并被授予特许化学家称号。1990年至2002年，英国皇家化学会五次授予他个人研究基金，该基金每年仅从全球选出30人。他先后代表中国十多次在生物无机化学领域国际会议担任秘书长、组委会副主席等职务。/pp　　strong院士小传/strong/pp　　计亮年，1934年4月出生上海市，中山大学化学学院教授、博士生导师，是我国著名的无机化学家与教育家，主要从事配位化学及生物无机化学的研究，曾任中山大学化学与化学工程学院首任院长，2003年当选为中国科学院院士。/pp　　计亮年研究生物无机化学30余年，在推动我国生物无机化学的发展和学科建设，促进国内、国际间生物无机化学领域的学术交流等方面作出了突出贡献。除了1978年协作项目获得全国科学大会奖外(中山大学为第二完成单位)，还获得国家和省部级科技成果奖10项，教学成果奖4项 1979年获广东省科学大会授予的先进工作者称号 1992年因在高等教育事业作出突出贡献获得国务院“政府特殊津贴” 1995年获香港柏宁顿(中国)教育基金会授予的首届孺子牛金球奖 2000年获“全国先进工作者”称号 2001年获中国科学技术协会授予的“全国优秀科技工作者”称号等国家和省部级个人荣誉奖12项 还曾获得“广东省2013年度科学技术突出贡献奖”。/pp　　strong记者手记/strong/ppstrong　　大师风范 如沐春风/strong/pp　　好事多磨。由于计亮年院士工作繁忙，采访在一个多月后才终于确定。这位拥有成功人生的83岁科学家，愿意与大家一起分享人生的经历，记录他所走过的时代。/pp　　一诺千金，答应接受访谈后，计亮年做了大量的工作。他做事十分严谨，仔细梳理了人生的每个阶段，甚至精确到月份，写满了一页页的草稿。每一段人生经历如何走过，计亮年记得一清二楚，每个人生阶段也充满了反思和自省。在两个多小时的采访中，他知无不言，言无不尽。/pp　　计亮年一生获奖无数，科研硕果累累。回顾一生，令他动容的不是名与利，而是想到他的学生已遍布全球，在中山大学三个金属酶的研究方向已后继有人，且青出于蓝，不用担心科学研究“人去楼空”。不但他的学生遍布全球成为新一代科学家，学生的子女也正在大放光彩，谈到此，计亮年快乐一笑，坦言：“人生梦想已经实现，此生无憾。”/ppbr//p