核酸物理化学性质
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核算理化性质-讲义目录1.一般物理性质;2.核酸的紫外吸收;3.变性;4.复性;5.杂交;教学目的:了解核酸的一般物理性质及DNA序列的测定方法,掌握核酸的紫外吸收特性、变性和复性及核酸的分离、提纯和定量测定。
教学重点:核酸的紫外吸收及变性和复性;教学难点:核酸的变性和复性1.一般物理性质1.1形态DNA —— 白色纤维状固体 RNA —— 白色粉末状固体1.2溶解性微溶于水;不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般的有机溶剂;用乙醇可以沉淀核酸。
RNA核蛋白体(RNP)易溶于0.14mol/L NaCl溶液;DNP可溶于1~2mol/L的NaCl溶液;RNA在碱性溶液中不稳定; DNA在碱性溶液中稳定。
显色反应:利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与RNA。
核糖与地衣酚(3,5-二羟甲苯)试剂反应呈鲜绿色。
脱氧核糖与二苯胺试剂反应生成蓝色化合物,而核糖无此反应。
1.3粘度DNA溶液粘度极高 (因其分子直径小而长度大)RNA溶液粘度要小得多★核酸变性或降解后,粘度降低1.4两性解离概念:核酸为两性电解质,因核苷酸含有磷酸基与碱基,磷酸基和碱基可以解离,在不同pH条件下解离程度不同,在一定条件下可形成兼性离子,表现为两性离子状态,通常表现为酸性。
效果:由于磷酸基团的酸性很强,所以pI(等电点)较低,整个分子相当于多元酸。
应用:利用核酸的两性解离可以通过调节核酸溶液的pH来沉淀核酸,也可通过电泳分离纯化核酸。
2. 紫外吸收性质2.1机理:嘌呤和嘧啶具有共轭双键,能强烈吸收紫外光。
2.2性质1:在260nm处有最大吸收峰。
对于纯的DNA或RNA,可以通过测得A260来推测其核酸含量。
A260/ A280值可以反映核酸的纯度。
性质2:纯的DNA:A260/ A280 =1.8 纯的RNA:A260/ A280 =2.02.3.定义:增色效应(hyperchromic effect)是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
第15章、核酸的物理化学性质(上册P502)本章重点:1、核酸的水解,2、核酸的紫外吸收,3、核酸的变性和复性本章的主要内容:(一)核酸的水解:所有糖苷键和磷酸酯键都能被水解。
(1)酸水解:糖苷键比磷酸二酯键易被水解,嘌呤碱糖苷键比嘧啶碱更易水解。
(2)碱水解:磷酸酯键易水解,RNA比DNA易水解,因为RNA核糖上有2‘-OH,水解过程见P502。
(3)酶水解:为水解磷酸二酯键的酶,专一水解核酸的为核酸酶。
1.核酸酶的分类:按底物专一性分为RNase(核糖核酸酶)和DNase(脱氧核糖核酸酶)。
按对底物作用方式分为内切酶(作用点在核糖核酸酶内部)和外切酶(作用点在末端)。
2.RNase:如牛胰核糖核酸酶(EC 2.7.7.16),内切酶,作用位点为嘧啶核苷(Py)-3‘-磷酸与其他核苷酸之间的连键。
3.限制性内切酶:为DNase。
剪裁DNA的工具,可用于核酸测序和基因工程。
在细菌中发现,目前已找到限制性内切酶数千种。
限制性内切酶往往与甲基化酶成对存在,自身酶作用位点的碱基被甲基化,内切酶不再降解,因而可识别和降解外源DNA。
断裂位点处常有二重旋转(轴)对称性(回文结构,正读反读相同),在特定位点两条链切断后形成粘末端或平末端。
限制性内切酶命名:如E. coR Ⅰ,第1个字母E(大写),为大肠杆菌(E.coli)属名的第一个字母,第2、3两个字母co(小写)为种名头两个字母,第4个字母R,表示菌株,最后一个罗马字为该细菌中已分离这一类酶的编号。
(二)核酸的酸碱性质:核苷和核苷酸都是兼性离子,碱基和磷酸基均能解离,见P505,具有酸碱性。
由于DNA酸碱变性,使酸碱滴定曲线不可逆。
(三)核酸的紫外吸收:嘌呤环与嘧啶环具有共轭双键,核苷和核酸的吸收波段在240~290nm,最大吸收值在260nm附近(蛋白质最大吸收值280nm)。
(1)可用于测样品纯度(测吸光度A):A260/A280比值,纯DNA应大于1.8,纯RNA应达到2.0,若样品混有杂蛋白,比值明显降低。
第 15 章、核酸的物理化学性质(上册 P502)本章重点: 1、核酸的水解, 2、核酸的紫外吸收, 3、核酸的变性和复性本章的主要内容:(一)核酸的水解:所有糖苷键和磷酸酯键都能被水解。
(1)酸水解:糖苷键比磷酸二酯键易被水解,嘌呤碱糖苷键比嘧啶碱更易水解。
(2)碱水解:磷酸酯键易水解, RNA 比 DNA 易水解,因为 RNA 核糖上有 2‘ - OH ,水解过程见P502。
(3)酶水解:为水解磷酸二酯键的酶,专一水解核酸的为核酸酶。
1.核酸酶的分类:按底物专一性分为 RNase(核糖核酸酶)和 DNase(脱氧核糖核酸酶)。
按对底物作用方式分为内切酶(作用点在核糖核酸酶内部)和外切酶(作用点在末端)。
2.RNase:如牛胰核糖核酸酶( EC 2.7.7.16 ),内切酶,作用位点为嘧啶核苷( Py)‘- 3 - 磷酸与其他核苷酸之间的连键。
3.限制性内切酶:为 DNase。
剪裁 DNA 的工具,可用于核酸测序和基因工程。
在细菌中发现,目前已找到限制性内切酶数千种。
限制性内切酶往往与甲基化酶成对存在,自身酶作用位点的碱基被甲基化,内切酶不再降解,因而可识别和降解外源 DNA 。
断裂位点处常有二重旋转(轴)对称性(回文结构,正读反读相同),在特定位点两条链切断后形成粘末端或平末端。
限制性内切酶命名:如 E. coR Ⅰ,第 1 个字母 E( 大写 ) ,为大肠杆菌 (E.coli)属名的第一个字母,第2、 3 两个字母co (小写)为种名头两个字母,第 4个字母R,表示菌株,最后一个罗马字为该细菌中已分离这一类酶的编号。
(二)核酸的酸碱性质:核苷和核苷酸都是兼性离子,碱基和磷酸基均能解离,见P505,具有酸碱性。
由于 DNA 酸碱变性,使酸碱滴定曲线不可逆。
(三)核酸的紫外吸收:嘌呤环与嘧啶环具有共轭双键,核苷和核酸的吸收波段在240~290nm,最大吸收值在 260nm 附近(蛋白质最大吸收值280nm)。