dna变性
第六节-DNA的变性、复性

第六节 DNA的变性、复性一 DNA的变性(denaturation)DNA分子是由两条头尾倒置的脱氧多核苷酸所组成,其中一条链的碱基与另一条的碱基之间有氢键连接,并以A-T,G-C互补,整个DNA分子呈双螺旋结构。
在加热、碱性等条件下,链间氢键断裂,形成两条单链结构,这种现象称为DNA 变性(denaturation)。
DNA在溶液中发生变性伴随着一系列的物理化学性质的改变, 如紫外吸收强度的增加,此种现象称增色效应(hyperchromicity);溶液粘度的降低;沉降速度增加等。
这些物理常数常用来研究各种DNA结构和功能。
对某一DNA来说,其紫外吸收强度(A260)是双链DNA 单链DNA。
紫外吸收强度的增加与变性(解链)程度成正比。
若将A260 的增加作为温度的函数作图,可得解链曲线(图2-18)。
DNA的热变性常称为DNA的“融解”( melting),解链曲线的中点所示温度称为Tm 或称为融点,Tm 表示使50%DNA分子解链的温度。
不同种类DNA有不同的解链曲线,也有不同的Tm , Tm随G+C%含量呈线性增加(图2- 19)。
每增加1%G+C含量,Tm 增加约0.4℃,这是由于G/C碱基对之间的氢键多于A/T对之故。
溶液的离子强度Tm有较大的影响,单价阳离子浓度每增加10倍,Tm增加16.6℃。
某些化学试剂能显著影响Tm 值,例如甲酰胺能破坏氢键,使Tm大大降低。
图2- 18 DNA变性过程和变性曲线图2- 19 G+C 含量对变性的影响DNA在变性过程中,其分子量不变,但二级结构中的氢键破坏,在双螺旋解旋分离为两条链的过程中,一级结构中的共价键都不破坏。
DNA变性有两个阶段,第一阶段部分解链,已解开部分不规则卷曲;第二阶段为完全解开,形成两条单链,此时若迅速泠却,每条链自身卷曲,部分区域形成链内双螺旋(见图2-20)。
第一阶段变形可以逆转,即当温度降低时,已解开的链又会重新盘绕,形成完整的天然双螺旋。
dna变性名词解释

dna变性名词解释DNA变性是指DNA的序列发生了改变或突变,导致其所编码的蛋白质的氨基酸序列发生了改变。
DNA变性是指在DNA分子中的碱基序列发生了改变。
DNA 分子是由四种碱基(腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶)以特定的顺序组成的,而这些碱基的顺序决定了所编码的蛋白质的氨基酸序列。
当DNA的碱基序列发生变化时,这就被称为DNA变性。
DNA变性可以以几种不同的形式发生。
其中最常见的形式是点突变,即单个碱基的变化。
这可以导致一个新的氨基酸被插入到蛋白质中,或者导致一个错误的氨基酸被插入进去。
这样的变化可以导致蛋白质的性质和功能发生改变。
DNA变性还可以以更大的规模发生,比如插入或删除碱基、基因重排、染色体重排等。
这些更大规模的变化可以导致一个完全不同的蛋白质被合成,或者导致某个基因的正常功能受到破坏。
DNA变性可以是自然发生的,也可以是由外界因素引起的。
自然发生的变性可能是由错误的DNA复制、DNA修复系统的缺陷等引起的。
而外界因素如辐射、化学物质、病毒等也可以导致DNA变性。
DNA变性对生物体的影响是多样的。
在有利的情况下,DNA 变性可以导致一个有新功能的蛋白质产生,从而使生物体适应新环境。
这有利于进化和适应性的形成。
然而,DNA变性也可以导致一些疾病的发生,比如癌症、遗传性疾病等。
另外,DNA变性还是生物学研究中的重要课题,因为通过研究DNA 变性的机制,人们可以更好地了解基因和遗传的规律,为疾病的治疗和预防提供基础。
总之,DNA变性是指DNA分子的碱基序列发生了改变,导致蛋白质的氨基酸序列发生了改变。
它可以是自然发生的,也可以是由外界因素引起的。
DNA变性在生物体中起着重要的作用,既有利于生物进化和适应,又可能导致疾病的发生。
对DNA变性的研究有助于加深对基因和遗传的理解,为疾病的治疗和预防提供科学依据。
dna变性

指DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。
确切地就是维持双螺旋稳定性的氢键和疏水键的断裂。
断裂可以是部分的或全部的,是可逆的或是非可逆的。
DNA 变性不涉及到其一级结构的改变。
凡能破坏双螺旋稳定性的因素都可以成为变性的条件,如加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等,均可破坏双螺旋结构引起核酸分子变性。
变性能导致DNA以下一些理化及生物学性质的改变。
溶液粘度降低。
DNA双螺旋是紧密的"刚性"结构,变性后代之以“”而松散的无规则单股线性柔软结构,DNA粘度因此而明显下降。
溶液旋光性发生改变。
变性后整个DNA分子的对称性及分子的局部构性改变,使DN A溶液的旋光性发生变化。
增色效应或高色效应(hyperchromic effect)。
指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。
DNA分子具有吸收250-280nm波长的紫外光的特性,其吸收峰值在260nm。
DNA分子中碱基间电子的相互作用是紫外吸收的结构基础,但双螺旋结构有序堆积的碱基又"束缚"了这种作用。
变性DNA的双链解开,碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收,故而产生增色效应。
一般以260nm下的紫外吸收光密度作为观测此效应的指标,变性后该指标的观测值通常较变性前有明显增加,但不同来源DNA的变化不一,如大肠杆菌DNA 经热变性后,其260nm的光密度值可增加40%以上,其它不同来源的DNA溶液的增值范围多在20-30%之间。
增色效应或高色效应(hyperchromic effect)。
由于DNA 变性引起的光吸收增加称增色效应,也就是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
DNA 分子具有吸收250 -280nm 波长的紫外光的特性,其吸收峰值在260nm 。
DNA 分子中碱基间电子的相互作用是紫外吸收的结构基础, 但双螺旋结构有序堆积的碱基又" 束缚" 了这种作用。
dna分子变性的名词解释

dna分子变性的名词解释DNA,即脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid),是生物体中的遗传物质,它是由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳕嘧啶)组成的巨大分子链。
然而,DNA分子也会经历一些变性现象,导致其结构和功能发生改变。
一、DNA变性的定义DNA变性指DNA的双链结构发生部分或完全解开,导致分子结构在物理或生化上的改变的过程。
它通常是由外界环境的变化所引起的,如高温、酸碱度变化、离子浓度改变等。
DNA变性可以导致基因突变和遗传信息的改变,对生物体的生存和繁衍产生重要影响。
二、DNA变性的种类1. Denaturation(变性)Denaturation是DNA分子结构解开的一种变性形式,通常是由温度或酸碱度变化引起的。
在这种变性过程中,DNA双链由于氢键的断裂,导致两条链分离,并形成单链结构。
一般来说,高温或高碱性条件下会促进DNA的变性。
2. Renaturation(重性)Renaturation是DNA分子变性的逆过程,即DNA的单链重新结合成双链。
这种过程可以发生在适宜的温度和离子浓度条件下,同时也是DNA的复制和修复的基础。
3. Hybridization(杂交)Hybridization是指两条不同来源的DNA序列相互结合的现象。
通过了解DNA的杂交性质,科学家可以在实验室中进行基因检测和DNA分子识别。
三、DNA变性的影响DNA的变性会对细胞和生物体产生各种影响:1. 突变变性后的DNA分子容易发生突变,即DNA序列的改变。
这些突变可能导致细胞功能的改变,进而影响生物个体的生存和适应能力。
2. 基因表达的调节DNA的变性程度可以影响基因表达的调节。
变性后的DNA区域通常在基因表达中起到一定的调控作用,这有助于细胞对外界环境的适应和调节。
3. 复制和修复变性和重性过程是DNA复制和修复的重要环节。
复制过程中,DNA双链会解开,进行模板链复制,并最终形成两条新的DNA分子。
DNA变性名词解释

DNA变性名词解释DNA变性是指DNA分子在其结构上发生改变,使其不能正确指导蛋白质的合成,从而影响基因表达和有机体的行为。
DNA变性可以通过化学反应、放射线照射等多种方式发生,例如,可以通过表观遗传学基因组编辑技术对DNA碱基配对的反应来修饰DNA,从而改变基因表达。
究竟DNA变性发生了什么样的变化?DNA变性可以分为三类:结构性、功能性和序列性。
结构性变异指DNA分子结构的变化,包括DNA的介子区(linker region)的异常形成、DNA的双螺旋的变形、DNA的碱基对发生变化(例如甲基化)等。
功能性变异是指当DNA的结构发生变化时,其功能也会随之改变,以致无法正确的指导蛋白质的合成。
序列性变异是指DNA分子内的碱基序列发生变化,这些变异可能会对当前基因的表达产生一定的影响。
DNA变性可以引起基因表达的缺陷,进而导致几种不同的生物学现象,包括疾病、遗传突变等。
例如,DNA变性可能会引起一种特定的癌症,或者改变一个特定基因的表达,从而引起一种叫做遗传性疾病,比如细胞增殖紊乱型先天性心脏病。
此外,DNA变性可能导致有机体外表特征的改变,如发育迟缓,精神发育迟缓,形成某种体质的改变。
从生物学的角度来看,DNA变性是一种不可逆的现象。
由于它会改变DNA的特定结构,从而影响DNA的功能,因此,有机体的生物特性也会受到一定的影响。
同时,DNA变性也可能被遗传给下一代有机体,从而对其基因表达产生长期影响。
当前,DNA变性研究已经发展成为一门新兴的科学,科学家们研究了DNA变性如何影响有机体的生理特性,如何基于人工技术修饰DNA结构,以及如何避免DNA变性引发的基因表达障碍等。
研究的结果,可以为我们更好地了解有机体的遗传结构提供唯一的参考,从而为未来的生物技术开发提供有益的指导。
总而言之,DNA变性是一种不可逆的、不稳定的现象,但它也会对有机体的基因表达和表型产生一定的影响。
DNA变性的研究,可以更好地了解和调控有机体的遗传特性,从而为有机体的性状和健康状况提供基础性的依据。
dna变性的名词解释

dna变性的名词解释DNA变性是指在细胞生物体内,DNA分子的化学结构或序列发生改变的现象。
DNA是生物体内负责遗传信息传递的分子,它是由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶)以特定顺序排列组成的双螺旋结构。
DNA变性可以包括碱基序列的改变、DNA链断裂、DNA碱基的数目增加或减少等多种形式。
DNA变性的影响和原因非常广泛,以下是几个常见的DNA变性现象及其可能的原因:1. 点突变:是DNA序列中的一个或几个碱基发生突变,导致其序列发生改变。
这种变异可以是碱基替换、碱基缺失、碱基插入等方式,可能是由化学物质、辐射、化学物质、病毒或细胞内自然修复机制故障等引起。
2. 缺失突变:指DNA中一个或多个碱基被切除或丢失,导致DNA链断裂或错配。
这种突变可能由DNA复制错误、辐射、化学物质等引起,也可能是由于DNA修复机制故障引起。
3. 插入突变:指额外的碱基被插入到DNA序列中,导致序列发生改变。
这种变异可能由DNA复制错误、病毒、转位子等引起。
4. 基因重组和基因重排:基因重组是指DNA分子中的两个或多个片段重新组合的过程,通常发生在细胞的有丝分裂或减数分裂过程中。
基因重排是指某个基因内部的DNA顺序发生改变,导致基因产物的结构或功能发生变化。
这些过程对维持生物体基因组的多样性和功能的表达具有重要的作用。
DNA变性对生物体的影响非常重要,可以导致细胞功能的变化、基因表达的改变以及疾病的发生。
在自然界中,DNA变性是生物进化和适应环境的重要推动力量,通过基因突变和修复等机制,生物体能够适应环境的变化。
然而,一些外部因素如化学物质、辐射等也可能导致DNA变性,从而引起细胞的突变和疾病的发生。
总之,DNA变性是DNA分子的结构或序列发生改变的现象,包括点突变、缺失突变、插入突变、基因重组和基因重排等多种形式。
DNA变性对生物体具有重要的影响,可以导致细胞功能的变化、基因表达的改变以及疾病的发生。
关于dna的变性,描述正确的是

关于dna的变性,描述正确的是DNA(DeoxyribonucleicAcid)是一种有机物,其中含有大量的查尔斯达尔文提出的基因信息。
它可以承载遗传基因,以完成细胞的生长及进化,以及影响生物体的外形特征,神经系统行为以及其它生理功能。
DNA变性是指DNA碱基序列的改变,它可能会导致新的基因表达,从而影响生物体的形态和功能。
DNA变性可以分为两类:结构上的变性和化学上的变性。
结构变性指的是DNA碱基序列出现变异,这种变异可以通过复制过程来传播,当这种变性出现在某个基因位点上,将会导致该基因编码的蛋白产物变异或者功能变异。
化学变性是指由于氧化或自由基的作用,造成DNA碱基序列的变化,这种变性只影响有限的一段DNA,一般不会影响整个DNA的结构,但可能会影响其功能,比如导致蛋白结构的变异或者影响基因的表达。
DNA变性是有害的,因为它可能会改变基因编码的蛋白质形态或功能,从而影响细胞的结构和功能。
此外,DNA变性也会引起某些遗传疾病,如阿兹海默症,嗜铬细胞瘤等。
因此,为了保护我们的健康,这种变性需要及时纠正,引入新的技术,以及对基因组的维护,才能避免DNA变性的影响。
一些研究发现,环境因素,如辐射和化学物质,可能通过改变DNA的化学结构来引起变性。
此外,一些药物也可能导致DNA变性,因为它们会改变基因表达,这些改变可能会持续很长时间,导致药物的不良反应,像心血管病等。
另外,一些自然现象可能也会引起DNA变性。
比如,紫外线照射会导致DNA碱基发生改变,使原有序列发生变异,从而影响正常的基因表达。
而且,遗传漂变也是一种变性现象,它会导致DNA碱基序列的变异,而这种变异会影响细胞的基因表达。
总之,DNA变性对于某些生物是有害的,可能会导致疾病、影响基因表达以及其它生理功能。
为了保护我们免受这种变性带来的负面影响,我们需要加强对DNA的保护,增强对DNA碱基序列的研究,以及发展有效的技术来检测和纠正DNA变性。
生化名词解释

DNA的变性和复性:(1)变性:DNA双链之间以氢键连接,氢键是一种次级键,能量较低,易受破坏,在某些理化因素作用下,DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂,使DNA双螺旋结构松散,变成单链,即为DNA变性。
(2)复性:变性DNA在适当条件下,两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象,这种现象称为复性。
热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,这一过程也叫退火,一般认为,比Tm值低25℃的温度是DNA复性的最佳条件。
分子杂交:两条来源不同但有碱基互补关系的DNA单链分子,或DNA单链分子与RNA分子,在去掉变性条件后互补的区段能够退火复性形成双链DNA分子或DNA/RNA异质双链分子,这一过程叫分子杂交。
增色效应和减色效应:(1)增色效应:将DNA的稀盐酸溶液加热到80~100度时,双螺旋结构解体,两条链分开形成单链,由于双螺旋分子内部的碱基暴露,260nm紫外线吸收值升高,这种现象称为增色效应。
(2)减色效应:核酸的光吸收值通常比各个核苷酸成分的光吸收值之和小30%~40%,这是由于在有规律的双螺旋结构中碱基紧密的堆积在一起造成的,这种现象称为减色效应。
回文结构:指DNA序列中,以某一中心区域为对称轴,其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构,即对称轴一侧的片段旋转180℃后,与另一侧片段对称重复。
Tm值:通常把增色效应达到一半时的温度或DNA双螺旋结构失去一半时的温度叫该DNA 的熔点或熔解温度,用Tm表示。
Chargaff定律:所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等(A=T),鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等(G=C),即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等(A+G=T+C)。
DNA 的碱基组成具有种的特异性,但没有组织和器官的特异性。
另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。
碱基配对:由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变,使得碱基配对必须遵循一定的规律,这就是A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对,反之亦然。
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指DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。
确切地就是维持双螺旋稳定性的氢键和疏水键的断裂。
断裂可以是部分的或全部的,是可逆的或是非可逆的。
DNA 变性不涉及到其一级结构的改变。
凡能破坏双螺旋稳定性的因素都可以成为变性的条件,如加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等,均可破坏双螺旋结构引起核酸分子变性。
变性能导致DNA以下一些理化及生物学性质的改变。
溶液粘度降低。
DNA双螺旋是紧密的"刚性"结构,变性后代之以“”而松散的无规则单股线性柔软结构,DNA粘度因此而明显下降。
溶液旋光性发生改变。
变性后整个DNA分子的对称性及分子的局部构性改变,使DN A溶液的旋光性发生变化。
增色效应或高色效应(hyperchromic effect)。
指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。
DNA分子具有吸收250-280nm波长的紫外光的特性,其吸收峰值在260nm。
DNA分子中碱基间电子的相互作用是紫外吸收的结构基础,但双螺旋结构有序堆积的碱基又"束缚"了这种作用。
变性DNA的双链解开,碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收,故而产生增色效应。
一般以260nm下的紫外吸收光密度作为观测此效应的指标,变性后该指标的观测值通常较变性前有明显增加,但不同来源DNA的变化不一,如大肠杆菌DNA 经热变性后,其260nm的光密度值可增加40%以上,其它不同来源的DNA溶液的增值范围多在20-30%之间。
增色效应或高色效应(hyperchromic effect)。
由于DNA 变性引起的光吸收增加称增色效应,也就是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
DNA 分子具有吸收250 -280nm 波长的紫外光的特性,其吸收峰值在260nm 。
DNA 分子中碱基间电子的相互作用是紫外吸收的结构基础, 但双螺旋结构有序堆积的碱基又" 束缚" 了这种作用。
变性DNA 的双链解开, 碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收, 故而产生增色效应。
一般以260nm 下的紫外吸收光密度作为观测此效应的指标, 变性后该指标的观测值通常较变性前有明显增加, 但不同来源DNA 的变化不一, 如大肠杆菌DNA 经热变性后, 其260nm 的光密度值可增加40% 以上, 其它不同来源的DNA 溶液的增值范围多在20 -30% 之间。
或用碱处理双链DNA,使氢链断裂,结果DNA变成为单链,此称为DNA的变性。
发生这种变化时的温度称为融解温度,鸟嘌呤和胞嘧啶含量高的DNA融解温度也高。
由于变性的结果DNA的紫外线吸收增加,比旋光度和粘度降低,密度也增加。
第二节DNA的变性与复性一、DNA变性DNA变性是指双螺旋之间氢键断裂,双螺旋解开,形成单链无规则线团,因而发生性质改变(如粘度下降,沉降速度增加,浮力上升,紫外吸收增加等),称为DNA变性。
加热、改变DNA溶液的pH、或受有机溶剂(如乙醇、尿素、甲酰胺及丙酰胺等)等理化因素的影响,均可使DNA变性。
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,260nm紫外吸收值因而增加,这一现象称为增色效应(hyperchromic effect)。
见图18-2。
图18-2 DNA的增色反应如果升高温度使DNA变性,以温度对紫外吸收作图,可得到一条曲线,称为溶解曲线(见图18-3),由图可见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,DN A双螺旋几乎是同时解开的。
通常人们把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(m elting temperature, Tm)。
因此Tm是指消光值上升到最大消光值一半时的温度。
图18-3 DNA的Tm值综上所述,Tm值和增色效应是目前描述DNA特性所常用的两个量。
假定一个DNA大分子最初全部是双螺旋结构,在热变性后消光系数上升30%以上;如果DNA原先局部就处于单链状态(例如在分子末端),则变性后上升较少。
增色效应的大小是DNA性质的一个简单指标,与分子量无关。
Tm不是一个固定的数值,它与很多因素有关:pH、离子强度和DNA的碱基比例。
随着溶剂内离子强度上升,Tm值也随着增大。
在某一离子强度(~10-3 M)以下,无需加热就使溶于其中的DNA出现不可逆变性。
与A-T碱基配对比较,DNA双螺旋内的G-C配对更为牢固。
在相同条件下,DNA内G-C配对含量高,其Tm值也高。
假定在一个双链DNA分子内某些片段含有较多G-C碱基对,根据它们局部Tm值差,用电子显微镜就可以观察和测量到这些片段,如在DNA某一片段内含有较多的A-T碱基对,在某一个温度时就可能出现双链解离的现象。
但在同一温度下,含G-C对较多部分仍然保持双链结构。
这是一种非常有用的技术。
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,见图18-4。
图18-4 DNA和Tm值与G-C含量的关系(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制剂不应保存在离子强度过低的溶液中,一般保存在1mol/l NaCl溶液中较稳定。
二、复性变性DNA只要消除变性条件,二条互补链还可以重新结合,恢复原来的双螺旋结构,这一过程称为复性(renaturation)。
通常DNA热变性后,将温度缓慢冷却,并维持在比T m低25~30℃左右时,变性后的单链DNA即可恢复双螺旋结构,因此,这一过程又叫做退火。
复性后的DNA,理化性质都能得到恢复。
倘若DNA热变后快速冷却,则不能复性(图18-5)。
图18-5热变性过程和两种冷却过程示意图影响复性速度的因素很多,同样条件下,DNA顺序简单的分子复性很快,如polyd[T]和polyd[A]由于彼此互补识别很快,故能迅速复性。
但顺序较复杂的DNA分子复性则较慢。
因此通过变性速率的研究,可以了解DNA顺序的复杂性。
DNA片段的大小也影响变性的速率,因为DNA片段愈大,扩散速度愈低,使DNA片段线状单链互相发现互补的机会减少。
因此,在复性实验中,有时将DNA切成小片段,再进行复性。
同样条件下,同一种D NA浓度愈高,复性速度也愈快。
溶液的离子强度对复性速度也有影响,通常盐浓度较高时,复性速度较快。
Doty研究小组是最早对DNA变性过程进行深入研究的。
它们所获得的结果表明,在达到Tm值时,两条DNA单链分离开。
如果在加热之后慢慢地冷却,则出现部分复性,即D NA的一部分回复到双螺旋结构。
复性的程度取决于DNA浓度及信息含量的多少。
病毒D NA(信息含量少)比哺乳动物DNA容易复性,而DNA浓度较高时,有利于复性,快速冷却使DNA仍然处于变性状态,这时自由单链成链线团结构。
对这种情况,人们称之为螺旋-线团转化过程(helix-coil-transition)。
快速冷却时消光系数固然有所下降,但比天然DNA 的数值始终要大。
细胞核DNA复性的动力学研究指出,DNA内很少片段有重复的或很相似的碱基顺序(所谓重复DNA)。
DNA复性的程度和过程与其信息含量的多少等有关;因而病毒DNA 比细菌DNA复性得快。
Britten发现一种测定和观察复性过程的方法。
X轴表示变性DNA 原始浓度(Co)和保温时间的乘积,纵轴表示DNA复性部分(重新作为双螺旋结构出现)。
DNA比例可以用羟基磷灰石柱的办法加以确定,因为这种柱能够使单链和双链DNA分离开来。
DNA复性曲线呈S形,随着信息含量增加,此形状相同曲线往往较高Co.t值处移动。
奇怪的是,从细胞核来的DNA在复性时显示出完全不同的情形:这些DNA中的一部分异常快地复性,而另一些DNA只有在极高的Co.t值时才出现预期的复性。
对快速复性可以作这样的解释,即在某一DNA之内同时有几个相同或很类似的顺序存在,因而找重复顺序比找DNA内唯一顺序要快得多。
后者含有特殊的遗传信息,常被称为独特DNA。
与之相反是重复DNA片段。
真核DNA自发复性的一种特殊途径是通过发夹结构。
对单链而言,要生成这种发夹结构,要求一种特定的碱基顺序,这种顺序称作回文(正读反读都相同)结构。
为了构成回文结构,DNA片段的碱基顺序必须在互补链内找到相反的顺序;在具有相反碱基顺序的两个DNA片段之间,显然常常出现短的中间片段由于存在这样的核苷酸顺序,在复性时就能形成发夹结构。
如果存在很多重复回文结构,在部分复性时就能通过形成DNA侧链而出现十字结构。
DNA回文结构使DNA片段出现回旋对称性。
这种结构常常出现在DNA和蛋白质之间相互作用的地方,特别是后者起控制作用时。
DNA变性是指双螺旋之间氢键断裂,双螺旋解开,形成单链无规则线团,因而发生性质改变(如粘度下降,沉降速度增加,浮力上升,紫外吸收增加等),称为DNA变性。
加热、改变DNA溶液的pH、或受有机溶剂(如乙醇、尿素、甲酰胺及丙酰胺等)等理化因素的影响,均可使DNA变性。