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目的:分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株M2014483的生长规律、细胞数量的变化和生物量的累积过程;探究X射线和12C6+束辐射诱导酿酒酵母细胞DNA损伤的量-效关系、DNA修复的时-效关系以及动力学函数模型;探讨X射线和12C+6束辐射对酿酒酵母细胞膜通透性和完整性的影响。材料与方法:建立不同稀释区间稀释前后酿酒酵母菌株M2014483菌悬液吸光值OD600(Optical density at 600nm)的回归方程,得到OD600回归值,然后利用OD600的回归值和平板菌落计数法分别测定M2014483的生长曲线,比较分析两者的区别;使用X射线和12C6+束对酿酒酵母细胞进行辐射处理,平板菌落计数法绘制存活曲线,然后优化出适合酿酒酵母细胞的碱性单细胞凝胶电泳实验方法,检测DNA损伤,比较损伤定量参数,得出最优指标;分析DNA损伤的量-效关系、DNA修复的时-效关系以及动力学函数模型;测定了X射线和12C6+束辐射诱导的酿酒酵母胞内蛋白渗透和核苷酸扩散;采用流式细胞术(Flow cytometry, FCM)检测细胞大小和颗粒度的变化;通过FDA (Fluorescein diacetate)-PI (Propidium iodide)双染色结合FCM分析受辐射酿酒酵母细胞膜通透性、完整性及酯酶活性的变化。结果:1.使用菌悬液OD600回归值和平板计数法分别测定了M2014483的生长曲线,利用OD600值与菌体细胞数量在稳定期以前的线性关系,得到了可信范围内OD600值与菌体细胞数量以及菌悬液OD600值与稀释倍数的函数关系。2.适合于酿酒酵母DNA损伤检测的单细胞凝胶电泳实验的裂解、解旋和电泳时间及电压分别是10 min、20 min、8 min 和 0.5 V/cm, OTM (Olive tail moment)是最适合于不同剂量电离辐射导致酿酒酵母DNA损伤的定量指标;X射线和12C6+束辐射酿酒酵母DNA损伤的量-效关系符合二次函数模型;在不同的修复时间点(3、6、12和24 h),三次函数与其剂量-效应关系相一致;二次函数模型可以应用于可修复范围内DNA修复的动力学过程。3.通过对X射线和12C6+束辐射导致酿酒酵母细胞膜通透性、完整性及细胞活性变化的研究发现,受辐射细胞表现出明显的胞内蛋白、总核苷酸外渗;细胞的大小和颗粒度发生改变;细胞膜通透性的增加和酯酶活性的下降表现出与辐射剂量和细胞活性显著的相关性。结论:1.在对数期,M2014483菌悬液OD600值与菌体细胞浓度之间线性良好,稳定期以后,OD600值不再能衡量M2014483菌悬液的细胞浓度和生长过程,OD600值与稀释倍数之间成幂函数关系模型。2.优化后的单细胞凝胶电泳实验方法和定量指标可以用于酿酒酵母DNA损伤的定量检测,X射线和12C6+束辐射导致酿酒酵母细胞DNA损伤的量-效关系符合一定的函数模型,在一定范围(可修复)内,DNA修复过程可用动力学方程来模拟。3.X射线和12C6+束辐射可以引起酿酒酵母细胞膜通透性和完整性不可逆的改变,表明细胞膜损伤也是电离辐射导致细胞失活的重要原因;X射线和12C6+束辐射引起细胞膜的损伤性质是类似的,只是同等剂量下12C6+束损伤效应更强。