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文檔簡介
由于外界理化因素的作用,核酸分子結構中的氫鍵斷裂,從而導致理化性質(zhì)和生物學功能發(fā)生改變的現(xiàn)象,稱為核酸的變性作用。
核酸的變性和復性
變性是核酸的理化性質(zhì)之一。核酸的變性是指核酸的雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂,兩條鏈相互分開成為單鏈的現(xiàn)象,它不涉及共價鍵的斷裂。多核苷酸鏈骨架上共價鍵(3′,5′磷酸二酯鍵)的斷裂稱為核酸的降解。能夠引起核酸變性的因素有:1)溫度升高;2)酸堿度改變、pH(>11.3或<4.0);3)有機溶劑如甲醛和尿素、甲酰胺等;4)低離子強度。當將核酸的稀鹽溶液加熱80--100℃時,雙螺旋結構即發(fā)生解體,兩條鏈分開,并形成線團狀結構,同時生物學活性也部分或全部喪失,理化性質(zhì)也發(fā)生改變,如OD260值升高,粘度下降,浮力系數(shù)增加等。DNA的變性如同固體物質(zhì)的熔解,是爆發(fā)式的,變性作用發(fā)生在一個很窄的溫度范圍內(nèi)。通常將50%的DNA變性時的溫度稱為該DNA的熔點或熔解溫度,用Tm表示。DNA的Tm一般在70--80℃之間,主要與以下幾個因素有關:1.DNA的均一性均一性越高的樣品。熔解過程越是發(fā)生在一個很窄的溫度范圍內(nèi),即Tm的范圍越小。2.
G-C的含量G-C含量越高,Tm值越高,二者呈正比例關系。這是因為G-C對比A-T對更為穩(wěn)定的緣故。所以測定Tm值可以推算出G-C對的含量,其經(jīng)驗公式為:G-C%=(Tm-69.3)×2.44。3.介質(zhì)中的離子強度一般說來,在離子強度低的介質(zhì)中,DNA的熔解溫度較低;而在離子強度高的介質(zhì)中,Tm值則較高。所以,DNA制品應保存在較高濃度的緩沖液或鹽溶液中。如常保存在1mol/LNaCl溶液中。RNA分子中有部分的雙螺旋區(qū),所以RNA也可發(fā)生變性,但Tm較低。解開的兩條鏈重新締合形成雙螺旋,稱為DNA的復性或退火。退火溫度:比Tm低25℃。將熱變性后的DNA溶液緩慢冷卻,在低于變性溫度約25~30℃的條件下保溫一段時間(退火),則變性的兩條單鏈DNA可以重新互補而形成原來的雙螺旋結構并恢復原有的性質(zhì)。將變性DNA經(jīng)退火處理,使其重新形成雙螺旋結構的過程,稱為DNA的復性。
在適當?shù)臈l件下,孌性的DNA兩條彼此分開的單鏈又可重新締合為雙螺旋結構,這個過程稱為復性。DNA復性后,許多理化性質(zhì)隨之恢復,生物學活性也得到
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