Page 67 - 第九版生物化学
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52 第—篇 生物 大 分 子结构与功 能

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二、 DNA 变性是—条 DNA 双链解离为两条 DNA 单链的过程

     某些极端的理化条件(温度、 pH 、 离子强度等)可以断裂 DNA 双链互补碱基对之间的氢键以及破

坏碱基堆积力,使一条 DNA 双链解离成为两条单链 。 这种现象称为 DNA 变性 (DNA denaturation) 。
虽然 DNA 变性破坏了 DNA 的空间结构,但是没有改变 DNA 的核昔酸序列(图 2 -27 ) 。

只                                                        I凡
                                                                      部泗
                双链DNA

                                单链DNA                    仁

                                                             图 2-27 DNA 解链过程的示意图
                       在 变 性条件下,一条 DNA 双链经历部分解离,大部解离,直到全部解离为两条 DNA
                       单链的过程

       在 DNA 解链过程中,有更多的包埋在双螺旋结构内部的碱基得以暴露,因此含有 DNA 的溶液在
260nm 处的吸光度随之增加 。 这种现象称为 DNA 的增色效应 (hyperchromic effect) 。 监测 DNA 在
260nm 吸光度的变化是判断 DNA 双链是否发生变性的一个常用的方法(图 2 -28 a) 。 在实验室条件
下,使 DNA 变性的最简单和最直接的方法是加热 。 如果以温度相对千 A260 值作图,所得的曲线称为

DNA 解链曲线 (melting curve , 或熔解曲线)(图 2-28b) 。 从曲线中可以看出,随着温度的升高, A260 缓
慢上升,表明 DNA 双链开始解链 。 当接近某个温度时, A260 发生了急剧的增加,并到达饱和,表明一条

DNA 双链解离成了两条 DNA 单链 。 解链后,温度的进一步升高并没有导致 A260 发生太大的变化 。 解
链曲线显示解链过程是在一个相对较窄的温度范围内完成的 。 在解链曲线上,紫外吸光度的变化

(丛260) 达到最大变化值的一半时所对应的温度被定义为 DNA 的解链温度 (melting temperature , 兀或
称熔解温度) 。 在此温度时, 50% 的 DNA 双链解离成为了单链 。 DNA 的兀值与 DNA 长短以及碱基

                                                   0.70  r50%                                            一示r-飞

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                                DNA 双链

                                               0.501-5:一一一一一:-t ______ _~                            88  92  96 100

                                                                                                  !

                                                       76 80 84 ,t.

                                     260  300            解链温度 Tm代)
                                波长 (nm)

                                图 2-28 DNA 解链过程中的增色效应和对应的解链曲线
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