DNA的結(jié)構(gòu)與理化特性

DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是：

①DNA是由兩條多聚核苷酸鏈圍繞同一中心軸盤繞成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)；

②兩條多聚核苷酸鏈相互平行，方向相反，即一條鏈為5′端向3′端，另一條鏈為3′端向5′端，形成反向平行的雙螺旋；

③DNA多聚核苷酸鏈的主鏈?zhǔn)橇姿岷兔撗鹾颂牵挥陔p螺旋的外側(cè)，堿基在內(nèi)側(cè)。兩條多核苷酸鏈對應(yīng)的堿基通過氫鍵連接，形成堿基對(base pair，簡稱bp)。堿基對的組成有一定的規(guī)律，A與T通過兩對氫鍵配對，C與C通過三對氫鍵配對。一條鏈上某一堿基是A，則另一條鏈上與它配對的堿基必定是T。這種A～T、G～C的配對關(guān)系稱為堿基互補(bǔ)配對原則或堿基互補(bǔ)。由于兩條鏈之間嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)關(guān)系，當(dāng)一條核苷酸鏈的堿基序列確定以后，可推知另一條互補(bǔ)核苷酸鏈的堿基序列。堿基互補(bǔ)原則是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)，也是所有DNA分析方法最基本的原理。

DNA具有變性、復(fù)性和分子雜交等理化特性。維持DNA雙鏈結(jié)構(gòu)的主要是氫鍵。DNA變性(denaturing)是指雙鏈之間的氫鍵斷裂，雙螺旋結(jié)構(gòu)解開，形成兩條多核苷酸單鏈的過程。加熱、過高或過低的pH、有機(jī)溶劑、二甲基亞石風(fēng)、尿素、甲酰胺等 試劑 均可使DNA變性。溫度升高引起的DNA變性叫熱變性，過高pH引起的變性稱為堿變性。DNA變性是可逆的，只要消除了變性條件，分開的兩條互補(bǔ)鏈又可重新結(jié)合，恢復(fù)原來的雙鏈結(jié)構(gòu)，這一過程稱為復(fù)性。加熱后變性DNA在溫度降低過程中的復(fù)性又稱為退火。不同來源的DNA加熱變性后，只要兩條多 核苷酸 鏈的堿基有一定數(shù)量能彼此堿基互補(bǔ)配，就可以經(jīng)退火而復(fù)性，形成由兩條不同來源的DNA鏈組成的雜交雙鏈。這種根據(jù)核酸分子變性及復(fù)性的性質(zhì)，通過堿基配對使不同來源的兩條多 核苷酸 鏈的相互結(jié)合稱為核酸的分子雜交(hybridization)。DNA變性、復(fù)性和分子雜交是所有DNA分析方法的基礎(chǔ)。

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