核酸的理化性质

如题所述

第1个回答  2022-06-26
理化性质较多,这里只介绍DNA的紫外吸收、变性、复性和分子杂交。

(一)DNA的变性

DNA变性是指双螺旋之间氢键断裂,双螺旋解开,形成单链无规则的线团状,称为DNA变性。可见变性是DNA二级结构的改变。

引起变性的因素有:温度、pH、有机溶剂(尿素、乙醇、甲酰胺)等。

DNA的变性后性质改变主要表现:粘度下降,沉降速度增加,浮力上升,紫外吸收增加等。通常,可利用DNA变性后波长260nm处紫外吸收的变化追踪变性过程。

因为DNA在260nm处有最大吸收值这一特征是由于含有碱基组成的缘故,在DNA双螺旋结构模型中碱基藏于内侧,变性时由于双螺旋解开,于是碱基外露,260 nm紫外吸收值因而增加,这一现象称为增色效应。

溶解曲线: 当温度升高到一定范围时,DNA溶液在260nm处的吸光度突然明显上升至最高值,随后即使温度继续升高,其吸光度也无明显变化。由此说明DNA变性是在一个很窄的温度范围内发生,增色效应是爆发式的。从而也说明当达到一定温度时,DNA双螺旋几乎是同时解开的。通常把50%DNA分子发生变性的温度称为变性温度(即熔解曲线中点对应的温度),由于这一现象和结晶的融解相类似,故又称融点或融解温度(melting temperature, Tm)。因此Tm是指吸光度值上升到最大值一半时的温度。

DNA的Tm值与以下因素有关:

  (1)DNA的均一性:均一DNA如病毒DNA,解链发生在很窄的范围内,而不均一的DNA如动物细胞NDA其Tm值的范围则较宽。

  (2)DNA分子中(G+C)的含量:一定条件下DNA的Tm值,由G+C含量所决定,因为G+C之间有3个氢链,因此G+C含量较高的DNA,Tm值较高,二者的关系可用以下经验式表示:

  %(G+C)=(Tm-63.0) 2.44

  实验表明DNA分子中(G+C)克分子含量百分比的大小与Tm值的高低呈直线关系。

(3)溶剂的性质:Tm不仅与DNA本身性质有关,而且与溶液的条件有关,通常溶液的离子强度较低时,Tm值较低,融点范围也较宽,离子强度增高时,Tm值长高,融点范围也变窄。因此,DNA制剂应保存在离子强度较高的溶液中,一般保存在1mol/l NaCl溶液中较稳定。
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