Các tính chất của DNA

1. Biến tính (denaturation) và hồi tính (renaturation)

Hai  mạch  đơn  của  phân  tử  AND  gắn  với  nhau  nhờ  các  liên  kết hydro.Khi  đun  nóng  DNA  từ  từ,  vượt  quá  nhiệt  độ  sinh  lý  (khoảng  80- 95⁰ C), các liên kết hydro giữa 2 mạch bị đứt và chúng tách rời nhau. Trước tiên các mối liên kết A-T, khi nhiệt độ > 90oC các liên kết G -C bị đứt. Đó là hiện tượng biến tính của DNA.

Nhiệt độ mà ở đó 2 mạch DNA tách rời nhau được gọi là điểm chảy melting poin) của DNA: Tm. Nhiệt độ này đặc trưng cho mỗi loại DNA, phụ

thuộc vào số lượng các liên kết hydro. DNA có tỷ lệ G-C cao sẽ có điểm chảy cao. DNA có 60% G-C thì điểm chảy là 95^oC.

Ngoài  nhiệt  độ,  người  ta còn  dùng chất formanide  (NH2 - CH = 0) làm biến chất DNA ở 40^oC

Các  DNA  bị  biến  chất  được  hạ  nhiệt  độ  từ  từ,  ở  60^o -70⁰C  các nucleotide sẽ gắn lại với nhau để tạo nên DNA mạch kép. Hiện tượng này gọi là hồi tính

Có thể biết được DNA bị biến tính hoặc chưa nhờ vào sự gia tăng hấp thụ tia cực tím khi bị biến tính và sự giảm hấp thu tia cực tím khi hồi tính.  Giá  trị  mật  độ  quang  tăng  lên  khi  phân  tử  mạch  đôi   chuyển  thành mạch  đơn,  điều  này  xảy  ra  do  “hiệu  ứng  siêu  sắc”  (hyperchromic  effect), hoặc dựa vào sự thay đổi độ lắng tụ trong ống nghiệm khi ly tâm.

2. Lai acid nucleic

Sử dụng đặc tính biến tính rồi hồi tính có thể tiến hành lai DNA với DNA, DNA với RNA, RNA với RNA.

Nguyên  tắc:  lấy  DNA  A  làm  biến  tính  thành  mạch  đơn,  trộn  với DNA B cũng bị biến tính thành mạch đơn. Dung dịch được hạ nhiệt độ từ từ để xảy ra hồi tính. Đây là kiểu lai lỏng hay lai trong dung dịch. Quá trình hồi tính xảy ra, sợi A kết với A, B kết với B, đồng thời có sợi A kết với B tạo  thành  phân  tử  lai.  Muốn  lai  được  với  nhau,  giữa  2  loại  DNA  phải  có những đoạn có trình tự bổ sung nhau. Có thể dùng đồng vị phóng xạ đánh dấu để phát hiện đoạn lai.

Hiện nay còn sử dụng phương pháp lai trên pha rắn, được sử dụng rộng nhất:

+ Phương pháp Southern blot, dùng cho DNA

+ Phương pháp Northern blot dùng cho RNA

+ Phương pháp dot (điểm) và slot (khe) blot dùng cho RNA và DNA

- Lai tại chỗ (in situ hybridization) là kiểu lai phân tử trong đó trình tự acid nucleic cần tìm (trình tự đích) nằm ngay trong tế bào hay trong mô. Lai tai chỗ cho phép nghiên cứu NST, khuẩn lạc hay mô tế bào mà không cần tách chiết chúng.

Dùng phương pháp lai DNA:

+ Có thể xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài. DNA người và

DNA chuột chỉ lai được 25%.

+ Có thể tiến hành lai mRNA với DNA để xác định vị trí gen trên

DNA tạo ra mRNA tương ứng.

Phương pháp lai acid nucleic giúp hiểu chi tiết hơn về bộ gen, nó là

cơ sở của phương pháp chẩn đoán mới dùng acid nucleic đang đuợc sử dụng rộng rãi.

Nguồn: thuviensinhhoc.com