DNA是遺傳的物質基礎,表現生物性狀的遺傳信息貯存在DNA分子的核苷酸序列中。當細胞分裂時,生物遺傳信息通過複製從親代(細胞)傳遞給子代(細胞),使物種得以延續。因此,DNA與細胞增生、生物體傳代有關。DNA還可通過轉錄指導包括合成,將遺傳信息傳遞給;繼而以為模板合成特異的蛋白質分子。蛋白質賦予生物體或細胞特異的生物表型和代謝表型,使生物性狀遺傳。
第三節DNA變性及其應用
(大綱要求)
(1)DNA變性和複性的概念(2)核酸雜交
DNA變性和複性的概念
在極端的值(加酸或堿)和受熱條件下,DNA分子中雙鏈間的氫鍵斷裂,雙螺旋結構解開,這就是DNA的變性。因為變性時堿基對之間的氫鍵斷開,相鄰堿基對之間的堆積力也受到破壞(但不伴有共價鍵斷裂),所以變性後的DNA在2600米的紫外光吸收增強,稱為高色效應。在DNA變性中以DNA的熱變性意義最大。DNA的熱變性又稱DNA的解鏈或融解作用。在DNA熱變性過程中,使紫外吸收達到最大增值50%時的溫度稱為解鏈溫度,又稱融解溫度。
熱變性的DNA溶液經緩慢冷卻,兩條解鏈的互補單鏈重新締合,恢複雙螺旋結構,即退火。變性DNA經退火恢複原狀的過程稱變性DNA的複性。伴隨變性,DNA溶液紫外吸收減弱,稱低色效應。
核酸雜交
複性是指核酸雙鏈分子中分開的兩股單鏈重新結合。如果將不同的DNA鏈放在同一溶液中作變性處理,或將單鏈DNA與放在一起,隻要某些區域(或鏈的大部分)有形成堿基配對的可能,它們之間就可形成局部雙鏈,這一過程稱為核酸雜交,生成的雙鏈稱為雜化雙鏈。核酸雜交技術是目前研究核酸結構、功能常用的手段之一。
核酸探針
在核酸雜交基礎上發展起來的一種用於核酸研究和診斷的新技術稱核酸探針技術。小段(例如十數個至數百個)核苷酸聚合體的單鏈,用放射性核素或生物素等化學發光物質標記其末端或全鏈,就可作為探針,通過核素放射自顯影或生物素的化學顯色,就可判斷探針是否與被測的DNA發生了雜交。此為固相雜交,應用較廣。另外還有液相雜交。
探針技術在遺傳性疾病等的診斷上有廣泛應用。例如診斷地中海貧血或血紅蛋白病等分子病,可以由已確診的病人白細胞中提取DNA,進行DNA診斷。