DNA的结构与理化特性

DNA分子是双螺旋结构，特点是：①DNA是由两条多聚核苷酸链围绕同一中心轴盘绕成右手双螺旋结构；②两条多聚核苷酸链相互平行，方向相反，即一条链为5′端向3′端，另一条链为3′端向5′端，形成反向平行的双螺旋；③DNA多聚核苷酸链的主链是磷酸和脱氧核糖，位于双螺旋的外侧，碱基在内侧。两条多核苷酸链对应的碱基通过氢键连接，形成碱基对(base pair，简称bp)。碱基对的组成有一定的规律，A与T通过两对氢键配对，C与C通过三对氢键配对。一条链上某一碱基是A，则另一条链上与它配对的碱基必定是T。这种A～T、G～C的配对关系称为碱基互补配对原则或碱基互补。由于两条链之间严格的碱基互补关系，当一条核苷酸链的碱基序列确定以后，可推知另一条互补核苷酸链的碱基序列。碱基互补原则是DNA复制、转录和反转录的分子基础，也是所有DNA分析方法最基本的原理。

DNA具有变性、复性和分子杂交等理化特性。维持DNA双链结构的主要是氢键。DNA变性(denaturing)是指双链之间的氢键断裂，双螺旋结构解开，形成两条多核苷酸单链的过程。加热、过高或过低的pH、有机溶剂、二甲基亚石风、尿素、甲酰胺等 试剂 均可使DNA变性。温度升高引起的DNA变性叫热变性，过高pH引起的变性称为碱变性。DNA变性是可逆的，只要消除了变性条件，分开的两条互补链又可重新结合，恢复原来的双链结构，这一过程称为复性。加热后变性DNA在温度降低过程中的复性又称为退火。不同来源的DNA加热变性后，只要两条多 核苷酸 链的碱基有一定数量能彼此碱基互补配，就可以经退火而复性，形成由两条不同来源的DNA链组成的杂交双链。这种根据核酸分子变性及复性的性质，通过碱基配对使不同来源的两条多 核苷酸 链的相互结合称为核酸的分子杂交(hybridization)。DNA变性、复性和分子杂交是所有DNA分析方法的基础。