生物化学与分子生物学/核酸的理化性质

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核酸的结构与功能- 核酸的化学组成以及一级结构 - DNA的空间结构与功能 - RNA的空间结构与功能 - 核酸的理化性质

化学特征[编辑]

① 酸效应:在强酸和高温,核酸完全水解为碱基,核糖或脱氧核糖和磷酸。在浓度略稀的的无机酸中,最易水解的化学键被选择性的断裂,一般为连接嘌呤和核糖的糖苷键,从而产生脱嘌呤核酸。

②碱效应

1. DNA:当PH值超出生理范围(pH7~8)时,对DNA结构将产生更为微妙的影响。碱效应使碱基的互变异构态发生变化。这种变化影响到特定碱基间的氢键作用,结果导致DNA双链的解离,称为DNA的变性

2. RNA:PH较高时,同样的变性发生在RNA的螺旋区域中,但通常被RNA的碱性水解所掩盖。这是因为RNA存在的2`-OH参与到对磷酸脂键中磷酸分子的分子内攻击,从而导致RNA的断裂。

③化学变性:一些化学物质能够使DNA/RNA在中性PH下变性。由堆积的疏水剪辑形成的核酸二级结构在能量上的稳定性被削弱,则核酸变性。

物理特征[编辑]

④黏性:DNA的高轴比等性质使得其水溶液具有高黏性,很长的DNA分子又易于被机械力或超声波损伤,同时黏度下降。

⑤ 浮力密度:可根据DNA的密度对其进行纯化和分析。在高浓度分子质量的盐溶液(CsCl)中,DNA具有与溶液大致相同的密度,将溶液高速离心,则CsCl趋于沉降于底部,从而建立密度梯度,而DNA最终沉降于其浮力密度相应的位置,形成狭带,这种技术成为平衡密度梯度离心或等密度梯度离心。

光谱学[编辑]

⑥减色性:dsDNA相对于ssDNA是减色的,而ssDNA相对于dsDNA是增色的。

⑦ DNA纯度:A260/A280。

热力学[编辑]

⑧热变性:dsDNA与RNA的热力学表现不同,随着温度的升高RNA中双链部分的碱基堆积会逐渐地减少,其吸光性值也逐渐地,不规则地增大。较短的碱基配对区域具有更高的热力学活性,因而与较长的区域相比变性快。而dsDNA热变性是一个协同过程。分子末端以及内部更为活跃的富含A-T的区域的变性将会使其赴京的螺旋变得不稳定,从而导致整个分子结构在解链温度下共同变性。

⑨ 复性:DNA的热变性可通过冷却溶液的方法复原。不同核酸链之间的互补部分的复性称为杂交。