第二讲DNA结构.ppt

第二讲 DNA的结构 第一节 遗传物质的本质 第二节 核酸的化学组成 第三节 DNA的二级结构 第四节 DNA的物理化学性质 第五节 超螺旋和拓扑异构 第一节 遗传物质的本质 第二节 核酸的化学组成 第三节 DNA的二级结构 第四节 DNA的物理、化学性质 第五节 超螺旋和拓扑异构 l ?磷酸基团间的静电斥力? ? 碱基内能增加(温度), 使氢键因碱基排列有序状态的破坏 而减弱 * 不稳定因素 三、双螺旋结构的基本形式 · B-DNA 资料来自相对湿度为92％所得到的DNA钠盐纤维 · 此外人们还发现了A右手双螺旋和左手双螺旋, Z构象等形式 A B Z Handedness Base Inclination RNA+DNA DNA A B Z 大沟宽 小沟窄 小沟窄 大沟变深 小沟宽深 大沟不存在 小沟窄而深 一、DNA分子的变性 DNA双股链的互补是其结构和功能上的一个基本特征， 也是DNA研究中一些实验技术的基础 变性（denaturation 或融解 melting）：DNA双螺旋区的 氢键断裂，使双螺旋的两条链完全分开变成单链，这 一链分离的过程叫做变性 1、条件：加热, 极端pH,有机溶剂（ 尿素、 酰胺 )，低盐浓度等 2、变性过程的表现 ¤ 是一个爆发式的协同过程，变性作用发生在一个很 窄的温度范围 ¤ 导致一些理化性质发生剧烈变化 ※ 熔液黏度降低 ※ 沉降速度加大 ※ 浮力密度上升 ※ 此外吸收值升高（A260nm），即增色效应 指在DNA变性的过程中，他在260nm的吸收值先是缓慢 上升，达到某一温度时及骤然上升 天然DNA和变性DNA的吸收值相差可达34％ D.S DNA A260 = 1.0 S.S DNA A260 = 1.37 dNTPs A260 = 1.60 当浓度为 50μg/ml时： 1.185 1.0 1.37 OD ℃ Tm = ℃ of Ct = C0/2 = OD增加值的中点温度(一般为85-95℃) 或DNA双螺旋结构失去一半时的温度 3、熔解曲线与Tm值 缓慢而均匀地增加DNA 溶液的温度（现可做到 0.1 ℃／分）可根据各 点的A260值绘制成DNA 的熔解曲线 这也是一般PCR实验技术中把变性温度定为94 ℃的原因 1、 影响 Tm值的因素 （1） 在 A, T, C, G 随机分布的情况下 ，决定于GC含量 （2）GC%含量相同的情况下 GC%愈高 → Tm值愈大 GC%愈低 → Tm 值愈小 AT形成变性核心，变性加快，Tm 值小 碱基排列对Tm值具有明显影响 5` GC 3` CG n ＞＞ 5` CG 3` GC n 5` TA 3` AT n ＜＜ 5` AT 3` TA n 36.7 ℃ 57.02 ℃ Tm 136.12 ℃ 72.55 ℃ 2、 常用的变性方法 ☆ 热变性 ☆ 碱变性 应用广泛，特别是用于变性动力学研究 缺点：高温引起磷酸二酯键的断裂，得到长短不一的单链 pH11.3时，全部氢键被淘汰 无热变性的缺点，为制备单链DNA的首选方法 ◎ 保存单链DNA的条件 保持pH大于11.3 盐浓度低于0.01mol/L D.S DNA S.S DNA Denaturation ▲ ▼ Renaturation 复性过