第二章 核酸的结构

(一)DNA的结构

1.一级结构：DNA分子中核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键连接的排列顺序。

2.二级结构（双螺旋）：两条单链DNA通过碱基互补配对的原则形成的双螺旋结构。

影响双螺旋结构稳定性的因素：氢键；磷酸酯键；碱基堆积力 (非特异性结合力)；碱基内能；磷酸基团间的静电斥力

3.A,B和Z型DNA的结构：

B-DNA，右手双螺旋，细胞内最稳定、最常见的构象；

A-DNA，右手双螺旋，存在于脱水DNA，DNA-RNA杂交分子，双链RNA； Z-DNA，左手双螺旋，与基因的表达调控有关 4.反向重复序列

反向重复（回文序列）：指在双链DNA中某些区段含有两个结构相同、但方向相反的序列。 1) 较长的回文结构，可形成茎环结构(发夹结构)或十字形结构；

2) 较短的回文序列，可作为一种特别信号，如限制性内切酶的识别位点。 三股螺旋DNA

由一条寡核苷酸链通过与双链DNA形成Hoogsteen键，在其大沟处紧密缠绕而成。 无论何种形式的三螺旋 DNA, 中间链必须是 Purin链

PU + PU/PY (偏碱性介质中稳定) ；PY + PU/PY (偏酸性介质中稳定) 常见类型 （二） DNA的变性、复性

DNA变性（DNA Denatu ration）：双螺旋DNA溶解成单链的现象，也称溶解。

DNA复性（DNA Renaturation）：变性DNA在一定条件下重新恢复双链的过程，也称退火（Anneal）。 变性过程的表现 ：S.S.DNA粘度降低；S.S.DNA 沉降速度加快；S.S.DNA分子的A260nm UV 值上升 1.增色效应与减色效应

增色效应：在DNA的变性过程中，紫外吸收(260 nm)值增大。DNA变性后增加25－40% 减色效应：在DNA的复性过程中，紫外吸收(260 nm)值减小。而RNA变性后，约增加1.1% 2.Tm (melting temperature) ：使DNA双螺旋结构解开一半的链时的温度。 影响 Tm值的因素 即影响DNA变性生物因素：

1) 在 A, T, C, G 随机分布的情况下：GC%愈高，Tm值愈大；GC%愈低，Tm 值愈小 2) GC%含量相同的情况下：AT形成变性核心，变性加快，Tm 值小 3) 片段的长度：

4) 变性剂（如尿素，酰胺等）：

5) 介质中的离子强度：离子强度高，Tm高

6) 极端pH条件的影响：一切减弱氢键， 碱基堆积力的因素均将使Tm 值降低 3.DNA 分子的复性 (anneal or renaturation) 复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞 影响DNA复性过程的因素 ：

1) 阳离子浓度：0.18 ~ 0.2M Na+ 可消除polydNt 间的静电斥力 2) 温度：复性反应的温度 Tm - 25℃

3) S.S. DNA分子长度：S.S. DNA愈长/短，分子扩散愈慢/快，复性愈慢/快 4) S.S, DNA 的初始浓度：

5) DNA 分子中, dNt 的排列状况 (随机排列, 重复排列) 4.核酸的杂交

亲缘关系相近的不同来源DNA单链或DNA单链与RNA单链之间通过碱基互补形成杂交分子的过程称为分子杂交 常用的核酸分子杂交：

A. Southern 杂交（DNA + DNA）:Southern 于1975年建立，将DNA固定在滤膜上，用标记好的同位素DNA探针

与之杂交，通过放射自显影显示与探针互补的区带，识别特异序列。