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紫外专栏 | 救命!祖。。传的DNA要热化了

蝉鸣声声入夏来,烈日高照,暑气炎炎,欢迎来到一年一度的人间大火炉时节——夏季。夏天,我们享受着天然免费的汗蒸和干蒸,不仅大脑热到颤抖,连DNA都要化了,离变异也不远了。

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冇使惊,冰冻西瓜、冰可乐、雪糕刺客、空调……解暑降温神器纷纷登场,救我一命。勇敢的朋友还可以剃个光头过个清凉的夏天。

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综上可见,生物对温度的变化是很敏感的,温度的变化影响着世间万物。从古至今,对于温度的控制和热量的利用,也在人类生活生产中扮演了至关重要的角色。在生命科学研究领域,温度是实验中非常重要的一个参数。例如,使用紫外法测定DNA熔解温度(Tm就是一项非常经典的需要样品控温的实验。
DNA 的变性的特点是爆发式的, 变性作用发生在一个很窄的范围。通常把DNA 的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA 的熔点或熔解温度( melting temperature ) , 用Tm 表示。DNA 的Tm 值一般在70~85 ℃之间。DNA的变性从开始解链到完全解链,是在一个相当小的温度范围内完成的,一系列物化性质也发生改变: 260 nm 区紫外吸收值增高(增色效应) , 粘度降低, 浮力密度降低等。所以,我们可以利用紫外可见分光光度计检测DNA样品在260nm处吸光度随温度的变化,对解链过程进行监测。

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不同种类DNA的Tm值不同:G-C 的含量越高, Tm 越高(由于鸟嘌呤-胞嘧啶(G≡C)核苷酸之间有3个氢键,而腺嘌呤-胸腺嘧啶(A=T)之间有2个氢键,G≡C核苷酸解离所需能量大于A=T碱基对所需能量。), 由Tm 值可推算出GC含量。其经验公式为: ( G-C)% = ( Tm - 69.3 ) ×2.44
在以下示例实验中,使用梅特勒-托利多紫外可见分光光度计UV7配备酷T(CuveT)恒温器,测定20℃-95℃升温范围内鲑鱼精DNA在260nm处的吸光度变化,以监测其变性过程。我们用各温度点测得的吸光度绘制图谱,可得到一条温度-吸光度S形曲线,如下图所示:

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图:260nm处鲑鱼精DNA的熔解曲线(案例来源梅特勒公众号)
在此实验案例中,鲑鱼精DNA的Tm值通过确定S形曲线的拐点来确定。经测定和计算,鲑鱼精DNA的Tm值为64.4℃,说明其G≡C碱基对的浓度相对较低。确定熔解温度的另外一种方法是用切线法对S形曲线的拐点进行图形化评估。

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我司已为广大相信光的实验奥特曼准备好了应用秘笈成套装备轻松应对需要对样品进行温控的紫外实验。梅特勒-托利多超越系列紫外可见分光光度计可搭载酷T帕尔贴控温系统或劳达(LAUDA)等水浴恒温系统,实现对样品精准快速的温度控制:
梅特勒-托利多紫外可见分光光度计+酷T帕尔贴控温系统方案:

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梅特勒-托利多紫外可见分光光度计+劳达(LAUDA)水浴温控系统联用方案:

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东南科仪  2022-07-12  |  阅读:679
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