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第十四章核酸的物理化学性质
一、核酸的水解
二、核酸的酸碱性质
三、核酸的紫外吸收
四、核酸的变性、复性及杂交
一、核酸的水解
(一)酸水解
对酸的敏感性:糖苷键>磷酸酯键
嘌呤糖苷键>嘧啶糖苷键
脱嘌呤:
,37℃,对水透析
,100℃,1h
脱嘧啶:
98-100%甲酸,175℃,2h
三氟乙酸,155℃,60min(DNA)或
80min(RNA)
利用酸水解可以研究核酸的碱基组成
(二)碱水解
RNA的磷酸酯键对碱敏感
室温,~1mol/L KOH,24h,可将RNA完全水解,得到2′-或3′-核苷酸的混合物。
DNA抗碱水解
生理意义:
DNA更稳定,遗传信息。
RNA是DNA的信使,完成任务后迅速降解。
(三)酶水解
非特异的磷酸二酯酶:
蛇毒磷酸二酯酶水解DNA(RNA)得5′-核苷酸
牛脾磷酸二酯酶水解DNA(RNA)得3′-核苷酸
特异的磷酸二酯酶:
核酸酶
1、核酸酶的分类
★底物专一性:
核糖核酸酶 RNase
脱氧核糖核酸酶 DNase
★作用方式:
核酸外切酶(exonuclease)、核酸内切酶(endonuclease)
单链核酸酶、双链核酸酶、杂链核酸酶
★磷酸二酯键的断裂方式:
5′-(寡)核苷酸
3′-(寡)核苷酸
2、RNAase
★RNase H
作用于DNA-RNA中的RNA链
★牛胰核糖核酸酶(pancreatic ribonuclease) , RNase I
最适pH :-
产物:3′-嘧啶核苷酸或以其为结尾的寡核苷酸。高度专一的内切酶
★RNase T1
耐热、耐酸
产物:3′-鸟苷酸或以其为结尾的寡核苷酸,专一性更高
★RNase T2
产物:将tRNA完全水解为以3′-腺苷酸结尾的寡核苷酸
3、DNase
★核酸酶S1
作用于单链DNA部分
★牛胰脱氧核糖核酸酶,DNase I
切断双链或单链DNA,产物:以5′-磷酸为末端的寡核苷酸
★牛脾脱氧核糖核酸酶,DNase Ⅱ
产物:以3′-磷酸为末端的寡核苷酸
★DNA限制性内切酶
4、N-糖苷酶
二、  核酸的酸碱性质
磷酸和碱基均能发生两性解离。
DNA等电点 4~
RNA等电点 2~
1、碱基的解离 P504
2、核苷的解离 P505
3、核苷酸的解离
核苷酸的解离曲线
pK1=
第一磷酸基
pK3=
第二磷酸基
pK2=
含氮环
腺嘌呤核苷酸
pK1=
第一磷酸基
pK3=
第二磷酸基
pK2=
含氮环
烯醇式羟基
鸟嘌呤核苷酸
pK1=
第一磷酸基
pK3=
第二磷酸基
pK2=
含氮环
胞嘧啶核苷酸
pK1=
第一磷酸基
pK3=
第二磷酸基
烯醇式羟基
尿嘧啶核苷酸
pH
离子化程度
小牛胸腺DNA的滴定曲线
pH
三、核酸的紫外吸收
碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的紫外波段有强烈的光吸收, λmax=260nm