ФАКТОРИ, КОИТО ОПРЕДЕЛЯТ СТРУКТУРАТА НА ДНК

нуклеинова

Спиралната структура на ДНК се поддържа чрез нековалентни взаимодействия. От една страна, подреждането между съседни основи на една и съща нишка благоприятства хидрофобни взаимодействия между тях, а от друга страна, всяка база е свързана със своя партньор чрез водородни мостове. Свободната енергия на нековалентните взаимодействия, които поддържат спираловидната структура на ДНК, не е много по-висока от енергията на топлинните движения при стайна температура, така че е възможно дестабилизирането на триизмерната структура на ДНК чрез просто повишаване на температурата.

Когато двуверижна ДНК (естествена форма) се нагрява, силите на свързване между двете вериги се нарушават и в крайна сметка те се разделят. Следователно денатурираната ДНК е едноверижна. Преходът между родното състояние и денатурираното състояние е известен като денатурация. При определени условия разтвор на едноверижна (денатурирана) ДНК може да образува отново естествена (двуверижна) ДНК. Този процес се нарича ренатурация на ДНК. Когато ренатурираната ДНК се формира от ДНК молекули от различен произход или между ДНК молекула и РНК молекула, ренатурацията е известна като хибридизация.

Когато силите на свързване между двете вериги на ДНК се нарушат, те в крайна сметка се разделят. Следователно денатурираната ДНК е едноверижна. Преходът между родното състояние и денатурираното състояние е известен като денатурация.

Извиква се графиката, която представя измерването на A260 като функция от температурата Крива на сливане на ДНК (Фигура отдолу). Тази крива има следните характеристики:

1. - A260 остава постоянен до температури доста над физиологичните. В този интервал молекулата е под формата на двойна верига.

2. - Увеличението на A260 се осъществява в тесен диапазон от температури (6-8 ° C). А260 започва да се увеличава, когато връзките между основите в различни сегменти на молекулата започват да се разрушават. Броят на PB, които са счупени, се увеличава с температурата, а заедно с това и A260. В края на възходящия крак двете нишки се държат заедно за няколко PB.

3. - Максималният A260 е приблизително с 37% по-голям от първоначалната стойност и съответства на състоянието, в което двете нишки са напълно разделени.

Много полезен параметър за характеризиране на развитието на синтеза е температурата, при която покачването на A260 е достигнало наполовина. Тази температура се нарича температура на топене (Тм). Доказано е, че Tm се увеличава със съдържанието на G + C (Фигура вдясно). Тъй като основната двойка G-C е свързана с три водородни моста (за разлика от двойката A-T, която има само 2), за денатурирането й е необходима по-висока температура.

Реагентите, които увеличават разтворимостта на основите (като етанол) намаляване на Tm, тъй като те намаляват хидрофобното взаимодействие, което ги държи заедно (Фигура вляво).

От това следва, че и двете водородни мостове като хидрофобни взаимодействия си сътрудничат, за да формират стабилна структура. Ако някое от тези взаимодействия се намали или премахне, стабилността намалява и Tm е по-ниска.