核酸的變性與復(fù)性課件講解

由于外界理化因素的作用，核酸分子結(jié)構(gòu)中的氫鍵斷裂，從而導(dǎo)致理化性質(zhì)和生物學(xué)功能發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱(chēng)為核酸的變性作用。

核酸的變性和復(fù)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(kāi)成為單鏈的現(xiàn)象，它不涉及共價(jià)鍵的斷裂。多核苷酸鏈骨架上共價(jià)鍵（3′,5′磷酸二酯鍵）的斷裂稱(chēng)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(jī)溶劑如甲醛和尿素、甲酰胺等；4）低離子強(qiáng)度。當(dāng)將核酸的稀鹽溶液加熱80--100℃時(shí)，雙螺旋結(jié)構(gòu)即發(fā)生解體，兩條鏈分開(kāi)，并形成線(xiàn)團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)生物學(xué)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(gè)很窄的溫度范圍內(nèi)。通常將50%的DNA變性時(shí)的溫度稱(chēng)為該DNA的熔點(diǎn)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(gè)因素有關(guān)：1．DNA的均一性均一性越高的樣品。熔解過(guò)程越是發(fā)生在一個(gè)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(guān)系。這是因?yàn)镚-C對(duì)比A-T對(duì)更為穩(wěn)定的緣故。所以測(cè)定Tm值可以推算出G-C對(duì)的含量，其經(jīng)驗(yàn)公式為：G-C％=（Tm-69.3）×2.44。3．介質(zhì)中的離子強(qiáng)度一般說(shuō)來(lái)，在離子強(qiáng)度低的介質(zhì)中，DNA的熔解溫度較低；而在離子強(qiáng)度高的介質(zhì)中，Tm值則較高。所以，DNA制品應(yīng)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(kāi)的兩條鏈重新締合形成雙螺旋，稱(chēng)為DNA的復(fù)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(shí)間（退火），則變性的兩條單鏈DNA可以重新互補(bǔ)而形成原來(lái)的雙螺旋結(jié)構(gòu)并恢復(fù)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(jié)構(gòu)的過(guò)程，稱(chēng)為DNA的復(fù)性。

在適當(dāng)?shù)臈l件下，孌性的DNA兩條彼此分開(kāi)的單鏈又可重新締合為雙螺旋結(jié)構(gòu)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為復(fù)性。DNA復(fù)性后，許多理化性質(zhì)隨之恢復(fù)，生物學(xué)活性也得到