DNA變性及其應(yīng)用

一、DNA變性和復(fù)性的概念

在極端的pH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(jié)構(gòu)解開，這就是DNA的變性。依變性因素不同，有DNA的酸、堿變性，或DNA的熱變性之分。因?yàn)樽冃詴r(shí)堿基對(duì)之間的氫鍵斷開，相鄰堿基對(duì)之間的堆積力也受到破壞（但不伴有共價(jià)鍵斷裂），所以變性后的DNA在260nm的紫外光吸收增強(qiáng)，稱為高色效應(yīng)。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(guò)程中，使紫外吸收達(dá)到最大增值50%時(shí)的溫度稱為解鏈溫度，又稱融解溫度Tm）。Tm與DNA分子G+C量有關(guān)。

熱變性的DNA溶液經(jīng)緩慢冷卻，兩條解鏈的互補(bǔ)單鏈重新締合，恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，即退火。變性DNA經(jīng)退火恢復(fù)原狀的過(guò)程稱變性DNA的復(fù)性。伴隨復(fù)性，DNA溶液紫外吸收減弱，稱低色效應(yīng)。

二、核酸雜交

復(fù)性是指核酸雙鏈分子中分開的兩股單鏈重新結(jié)合。如果將不同的DNA鏈放在同一溶液中作變性處理，或?qū)捂淒NA與RNA放在一起，只要某些區(qū)域（或鏈的大部分）有形成堿基配對(duì)的可能，它們之間就可形成局部雙鏈，這一過(guò)程稱為核酸雜交，生成的雙鏈稱為雜化雙鏈。核酸雜交技術(shù)是目前研究核酸結(jié)構(gòu)、功能常用的手段之一。

三、核酸探針

在核酸雜交基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種用于核酸研究和診斷的新技術(shù)稱核酸探針技術(shù)。一小段（例如十?dāng)?shù)個(gè)至數(shù)百個(gè)）核苷酸聚合體的單鏈，用放射性核素如32P、35S或生物素等化學(xué)發(fā)光物質(zhì)標(biāo)記其末端或全鏈，就可作為探針，將待測(cè)DNA變性并吸附在適當(dāng)支持物（如硝酸纖維素膜）上，然后將支持物與含探針的溶液共同溫育，使發(fā)生雜交。帶有特殊標(biāo)記的探針若能與待測(cè)DNA結(jié)合成雜交雙鏈，則保留在支持物（或稱固相載體）上。通過(guò)核素放射自顯影或生物素的化學(xué)顯色，就可判斷探針是否與被測(cè)的DNA發(fā)生了雜交。此為固相雜交，應(yīng)用較廣。另外還有液相雜交。

探針技術(shù)在遺傳性疾病等的診斷上有廣泛應(yīng)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(xì)胞中提取DNA，進(jìn)行DNA診斷。醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)|搜索整理