由细胞裂解、主动分泌产生的大量胞外DNA广泛存在于陆生和水生生态系统中，参与环境-生物以及生物物种间的生态学过程，在物质循环和基因信息传递中发挥重要功能。另一方面，邻苯二甲酸酯（PAEs）类塑化剂等有毒有机物广泛分布于污染环境中，这些有毒有机物往往与胞外DNA共存，并可发生交互作用，进而引起DNA分子形态、结构或构型改变，最终影响其参与的物质循环和基因传递过程。能否从分子尺度来阐明有毒有机物与DNA互作关系及作用机制，进而揭示有毒有机物污染的生态效应，这仍是该领域研究的一个难点。

近日，我院高彦征教授课题组在Environment International上发表了题为“Non-covalent binding interaction between phthalic acid esters and DNA”的文章，从分子水平上证实了PAEs与胞外DNA之间的非共价结合作用。光谱学试验和分子动力学模拟明确了PAEs与DNA胸腺嘧啶间的结合行为，发现PAEs插入到其双螺旋结构的小沟中。量子化学计算表明，氢键和范德华力主导了PAEs与胸腺嘧啶之间结合，分子表面静电势（EPS）在PAEs-DNA结合中起重要作用。该研究明确了PAEs与生命遗传物质的互作关系，为深入理解有毒有机物污染的分子生态效应奠定了理论基础。

邻苯二甲酸酯与DNA非共价结合作用

研究生程浩和秦超博士为论文共同第一作者，高彦征教授为通讯作者，俄罗斯科学院土壤理化与生物问题研究所Galina K. Vasilyeva教授等参与了该研究。高彦征教授课题组近年来围绕水土环境中有毒有机物与生物大分子互作关系及其分子生态效应，在有毒有机物影响的DNA界面行为、酶解过程、基因水平转移等方面开展系统研究，相关成果发表在Environmental Science & Technology、Water Research、Environment International、科学通报等期刊上。

文章链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0160-4120(22)00021-6