DNA变性和复性有什么区别

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主要区别 DNA变性和复性之间的区别是 DNA 的变性是将 dsDNA 分离成单链的过程。但是,相比之下,DNA 的复性是形成碱基对的过程;也就是说,将互补的 DNA 链重新组合在一起。 此外,在 DNA 变性过程中氢键被破坏,但在 DNA 复性过程中互补碱基之间形成氢键。此外,影响 DNA 变性的主要因素是物理因素,如加热和超声处理,以及化学因素,如碱、甲酰胺和 DMSO。同时,影响复性的因素是溶液的离子强度、温度、时间、DNA 浓度和相互作用分子的大小。

简而言之,DNA的变性和复性是DNA中氢键断裂和重合成的两个过程。通常,它们在涉及 DNA 杂交的生物测定数量中很重要,例如膜杂交、微阵列、PCR 等。

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什么是DNA变性

DNA 的变性是将双链 DNA 分离成两条单链的过程。它是氢键断裂的结果。此外,双螺旋的变性可以通过两种方法发生;物理变性和化学变性。

物理变性

物理变性主要通过加热和超声处理完成。通常,高于 90°C 的高温会导致 DNA 变性。从技术上讲,这是通过提供足够的动能来破坏碱基对之间的氢键来实现的。随后,这导致 Watson 和 Crick 碱基对的破坏以及双链螺旋分离成两条单链。在此过程中,解链 DNA 双螺旋的特征温度称为解链温度 (Tm)。在此温度下,50% 的 DNA 被熔化。此外,Tm 随 G-C 含量的增加而增加,因为鸟嘌呤和胞嘧啶在碱基配对过程中形成三个氢键,而胞嘧啶和胸腺嘧啶仅形成两个氢键。通常,可以通过监测 260 nm 光的吸光度以分光光度法确定变性程度。

超声处理是另一种变性方法。在此,探针超声和超声浴是超声的两种技术。

图 1:PCR 中的变性和复性

化学变性

关于化学变性,尿素和甲酰胺等化学试剂的存在通过稳定嘌呤和嘧啶来加速变性。因此,它们降低了 Tm。例如,95% 的甲酰胺在室温下使 DNA 完全变性。此外,不同浓度的氢氧化钠和 DMSO 也会降低 DNA 的熔解温度。

DNA复性是什么

DNA 的复性是将两条互补的 DNA 链退火在一起的过程。最终,它会随着冷却而发生。从技术上讲,复性是通过互补碱基对之间氢键的重新形成而发生的,这反过来又将两条 DNA 链结合在一起形成双链 DNA。此外,可以通过监测吸光度来监测 DNA 的复性。通常,DNA 在 260 nm 处的吸光度会随着 DNA 复性而降低。此外,复性程度取决于 C0(变性前双链 DNA 的浓度)和 t(复性所需的时间)。

DNA 变性和复性之间的相似性

DNA变性和复性的区别

定义

DNA 的变性是指双链 DNA 通过氢键断裂而解旋,氢键将两条 DNA 链固定在一起。相反,DNA的复性是指碱基对的形成;也就是说,它是指 DNA 的两条互补链重新组合在一起。

会发生

DNA 变性产生单链 DNA,但 DNA 复性产生双链 DNA。

氢键

变性会破坏互补碱基对之间的氢键,但相反,复性会在互补碱基对之间形成氢键。

影响过程的因素

影响 DNA 变性的主要因素是物理因素,如加热和超声处理,以及化学因素,如碱、甲酰胺和 DMSO。另一方面,影响复性的因素是溶液的离子强度、温度、时间、DNA 浓度和相互作用分子的大小。

对吸光度的影响

变性会增加 DNA 在 260 nm 处的吸光度,但复性会降低 DNA 在 260 nm 处的吸光度。

对旋光度的影响

变性大大降低了 DNA 双螺旋的正旋光度,而复性则为 DNA 双螺旋带来了强烈的正旋光度。

对粘度的影响

变性显着降低了 DNA 的粘度,但复性大大增加了 DNA 的粘度。

结论

DNA 的变性是破坏 DNA 的氢键,从而将 DNA 双链体分离成两条单链 DNA 的过程。值得注意的是,它增加了 DNA 在 260 nm 处的吸光度,同时降低了正旋光度和粘度。相反,DNA 的复性是在两条互补的 DNA 链之间重新制造氢键,以形成双链 DNA 的过程。通常,它会降低 260 nm 处的吸光度,同时增加粘度和正旋光度。因此,DNA 变性和复性之间的主要区别在于 DNA 中氢键的行为及其影响。

参考:

1. 沙阿,里查。 “DNA 的变性和复性。”生物学讨论,2016 年 5 月 2 日,可在此处获取。2。王小芳等。 “用于 DNA 杂交的 DNA 变性和复性特征。”环境健康和毒理学卷。 29 e2014007。 2014 年 9 月 11 日,doi:10.5620/eht.2014.29.e2014007。

图片提供:

1. Tinojasontran 的“PCR 步骤” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品(公共领域)

DNA变性和复性有什么区别