核酸的理化性質,一.一般的物理性質,1.形態,DNA白色纖維狀固體RNA白色粉末狀固體,一.一般的物理性質,2.溶解性,微溶于水不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般的有機溶劑RNA核蛋白體(RNP)易溶于0.14mol/L的NaCl溶液DNP可溶于高濃度(12mol/L)的NaCl溶液,一.一般的物理性質,DNA溶液粘度極高(因其分子直徑小而長度大)RNA溶液粘度要小得多,3.粘度,核酸變性或降解后，粘度降低,核酸既含有酸性的磷酸基團，又含有弱堿性的堿基，故可發生兩性解離。其解離狀態隨溶液的pH值而改變。,二.兩性解離,由于磷酸基團的酸性很強，所以pI較低，整個分子相當于多元酸。,利用核酸的兩性解離可以通過調節核酸溶液的pH來沉淀核酸，也可通過電泳分離純化核酸。,嘌呤和嘧啶具有共軛雙鍵，能強烈吸收紫外光。在260nm處有最大吸收峰。對于純的DNA或RNA，可以通過測得A260來推測其核酸含量。,純的DNA：A260/A280=1.8純的RNA：A260/A280=2.0,三.紫外吸收性質,A260/A280值可以反映核酸的純度。,1.變性的概念,核酸在某些物理或化學因素的作用下，其空間結構發生改變，從而引起理化性質的改變及生物活性的降低或喪失。,A260值升高粘度下降沉降系數加快,四.變性與復性,(一)變性,(一)變性,2.引起變性的因素,物理因素：熱（熱變性）紫外、輻射等化學因素：過酸（酸變性）過堿（堿變性）有機溶劑尿素,使氫鍵斷裂，破壞堿基堆集力，從而引起核酸二級結構的破壞。,(一)變性,3.增色效應,變性后的DNA對260nm的紫外光吸收值比變性前明顯升高，這種現象稱為增色效應。這是由于變性的DNA雙螺旋解體，藏于螺旋內部的堿基暴露出來。,增色效應常可用來衡量DNA變性的程度。,(一)變性,4.熱變性曲線(熔解曲線),在DNA發生熱變性的過程中，A260隨溫度的變化曲線。,不同DNA的熔解曲線不同，但很類似。都是S形曲線,(一)變性,又稱熔解溫度、熔點,5.解鏈溫度(Tm值),(meltingtemperature),指DNA的變性達到50%，即增色效應達到一半時的溫度,DNA的Tm值一般在7085之間,變性百分率,100,50,0,溫度,A260,Tm,(一)變性,影響Tm值的因素：,DNA分子中GC堿基對的含量DNA分子中GC含量高，則Tm值大,5.解鏈溫度(Tm值),DNA的溶液環境如離子強度、pH,(一)變性,RNA含局部雙螺旋，也可發生變性。,RNA的變性,特點：變性效應不如DNA明顯增色效應的跳躍較平緩Tm值較低,變性DNA在適當條件下，又可使兩條彼此分開的鏈重新締合成為雙螺旋結構，此過程成為復性。,1.復性的概念,退火：熱變性的DNA在緩慢冷卻的條件下的復性過程。,（二）復性,四.變性與復性,當變性的DNA經復性以重新形成雙螺旋結構時，其溶液的A260值則減小，這種現象稱為減色效應。,減色效應常可用來衡量DNA復性的程度。,2.減色效應,四.變性與復性,（二）復性,不同來源的DNA分子放在一起熱變性，然后慢慢冷卻，讓其復性。這些異源DNA（RNA)之間有互補的序列或部分互補的序列，則復性時會形成“雜交分子”。,3.分子雜交,核酸的雜交廣泛應用于分子遺傳學中。,四.變性與復性,（二）復性,基因（gene)：DNA分子上具有遺傳效應的特定核苷酸序列，其編碼產物是多肽鏈或RNA。基因組(genome)：一種生物體的全部基因或染色體。基因組學(genomics)：一門涵蓋了對所有基因進行基因組作圖、核苷酸序列分析、基因定位和功能分析的科學。包括結構基因組學(structuralgenomics)和功能基因組學(fuctionalgenomics)。生物信息學