DNA復性

DNA的復性指變性DNA 在適當條件下，二條互補鏈全部或部分恢復到天然雙螺旋結構的現象，它是變性的一種逆轉過程。熱變性DNA一般經緩慢冷卻後即可復性，此過程稱之為" 退火"(annealing）。

基本介紹

• 中文名：DNA的復性
• 外文名：DNA annealing

基本信息

DNA的復性指變性DNA 在適當條件下，二條互補鏈全部或部分恢復到天然雙螺旋結構的現象，它是變性的一種逆轉過程。熱變性DNA一般經緩慢冷卻後即可復性，此過程稱之為" 退火"(annealing）。這一術語也用以描述雜交核酸分子的形成(見後）。DNA的復性不僅受溫度影響，還受DNA自身特性等其它因素的影響。以下簡要說明之。

溫度和時間

變性DNA溶液在比Tm低25℃的溫度下維持一段長時間，其吸光率會逐漸降低。將此DNA再加熱，其變性曲線特徵可以基本恢復到第一次變性曲線的圖形。這表明復性是相當理想的。一般認為比Tm低25℃左右的溫度是復性的最佳條件，越遠離此溫度，復性速度就越慢。在很低的溫度（如4℃以下）下，分子的熱運動顯著減弱互補鏈結合的機會自然大大減少。從熱運動的角度考慮，維持在Tm以下較高溫度，更有利於復性。復性時溫度下降必須是一緩慢過程，若在超過Tm的溫度下迅速冷卻至低溫（如4℃以下），復性幾乎是及不可能的，核酸實驗中經常以此方式保持DNA的變性（單鏈）狀態。這說明降溫時間太短以及溫差大均不利於復性。

複雜性

簡單順序的DNA分子，如多聚（A）和多聚（U）這二種單鏈序列復性時，互補鹼基的配對較易實現。而順序複雜的DNA，如小牛DNA的非重複部分，一般以單拷貝存在於基因組中，這種複雜特定序列要實現互補，顯然要比上述簡單序列困難得多。在核酸復性研究中，定義了一個Cot的術語，（Co為單鏈DNA的起始濃度，t是以秒為單位的時間），用以表示復性速度與DNA 順序複雜性的關係。在探討DNA順序對復性速度的影響時，將溫度、溶劑離子強度、核酸片段大小等其它影響因素均予以固定，以不同程度的核酸分子重締合部分（在時間t時的復性率）取對數後對Cot作圖，可以得到如圖所示的曲線，用非重複鹼基對數表示核酸分子的複雜性。如多聚（A）的複雜性為1，重複的（ATGC)n組成的多聚體的複雜性為4，分子長度是105核苷對的非重複DNA的複雜性為105。原核生物基因組均為非重複順序，故以非重複核苷酸對表示的複雜性直接與基因組大小成正比,對於真核生物基因組中的非重複片段也是如此。在標準條件下（一般為0.18ml/L陽離子濃度，400核苷酸的長的片段）測得的復性率達0.5時的Cot值（稱Cotl/2），與核苷酸對的複雜性成正比。對於原核生物核酸分子，此值可代表基因組的大小及基因組中核苷酸對的複雜程度。真核基因組中因含有許多不同程度的重複序列（repetitive sequence），所得到的Cot曲線要S曲線複雜。