DNAの変性と再生の違いは何ですか

NS 主な違い DNAの変性と再生の間は DNAの変性は、dsDNAを一本鎖に分離するプロセスです。しかし、対照的に、DNAの再生は塩基対を形成するプロセスです。つまり、相補的DNA鎖が一緒に戻ってきます。さらに、水素結合はDNAの変性中に破壊されますが、水素結合はDNAの変性中に相補的な塩基間に形成されます。さらに、DNAの変性に影響を与える主な要因は、加熱や超音波処理などの物理的作用物質と、アルカリ性、ホルムアミド、DMSOなどの化学的作用物質です。一方、再生に影響を与える要因は、溶液のイオン強度、温度、時間、DNA濃度、および相互作用する分子のサイズです。

簡単に言えば、DNAの変性と再生は、水素結合の切断とDNAの再形成の2つのプロセスです。一般に、それらは、膜ハイブリダイゼーション、マイクロアレイ、PCRなどのDNAハイブリダイゼーションを含むバイオアッセイの数において重要です。

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DNAの変性とは何ですか

DNAの変性は、二本鎖DNAを2本の一本鎖に分離するプロセスです。これは、水素結合を切断した結果として発生します。さらに、二重らせんの変性は2つの方法で発生する可能性があります。物理的変性と化学的変性。

物理的変性

物理的変性は主に加熱と超音波処理によって行われます。通常、90°Cを超える高温はDNAの変性を引き起こします。技術的には、これは、塩基対間の水素結合を分解するのに十分な運動エネルギーを提供することによって行われます。その後、これにより、ワトソンとクリックの塩基対が破壊され、二本鎖ヘリックスが2本の一本鎖に分離されます。このプロセスでは、DNA二重らせんを融解する特徴的な温度は融解温度（Tm）として知られています。この温度で、DNAの50％が溶けます。また、グアニンとシトシンは塩基対形成中に3つの水素結合を形成しますが、シトシンとチミンは2つの水素結合しか形成しないため、TmはG-C含有量の増加とともに増加します。一般に、変性の程度は、260nmでの光の吸光度をモニターすることによって分光光度的に決定することができます。

超音波処理は、変性のもう1つの方法です。この中で、プローブ超音波処理と超音波処理槽は超音波処理の2つの技術です。

図1：PCRにおける変性と再生

化学的変性

化学変性に関しては、尿素やホルムアミドなどの化学薬品の存在が、プリンやピリミジンを安定化させることで変性を促進します。したがって、それらはTmを減少させます。たとえば、ホルムアミドの95％は、室温でDNAを完全に変性させます。さらに、水酸化ナトリウムとDMSOのさまざまな濃度も、DNAの融解温度を低下させます。

DNAの再生とは何ですか

DNAの再生は、2つの相補的DNA鎖を一緒にアニーリングするプロセスです。最終的に、それは冷却とともに発生します。技術的には、再生は相補的な塩基対間の水素結合の再形成を通じて起こり、それが次に2つのDNA鎖をまとめて二本鎖DNAを形成します。さらに、吸光度をモニターすることにより、DNAの再生をモニターすることができます。一般に、260 nmでのDNAの吸光度は、DNAを再生する間に減少します。また、再生の程度は、変性前の二本鎖DNAの濃度であるC0と、再生にかかる時間であるtに依存します。

DNAの変性と再生の類似点

DNAの変性と再生の違い

意味

DNAの変性とは、2本のDNA鎖を一緒に保持している水素結合の分解による二本鎖DNAの巻き戻しを指します。対照的に、DNAの再生は塩基対の形成を指します。つまり、DNAの2つの相補的な鎖が一緒に戻ってくることを指します。

生じさせる

DNAの変性は一本鎖DNAを生じますが、DNAの変性は二本鎖DNAを生じます。

水素結合

変性は相補的な塩基対間の水素結合を分解しますが、対照的に、変性は相補的な塩基対間の水素結合を形成します。

プロセスに影響を与える要因

DNAの変性に影響を与える主な要因は、加熱や超音波処理などの物理的作用物質と、アルカリ性、ホルムアミド、DMSOなどの化学的作用物質です。一方、再生に影響を与える要因は、溶液のイオン強度、温度、時間、DNA濃度、および相互作用する分子のサイズです。

吸光度への影響

変性は260nmでのDNAの吸光度を増加させますが、再生は260nmでのDNAの吸光度を減少させます。

旋光度への影響

変性は、DNA二重らせんの正の旋光度を大幅に低下させますが、変性は、DNA二重らせんに強力な正の旋光度を与えます。

粘度への影響

変性はDNAの粘度を著しく低下させますが、再生はDNAの粘度を大幅に上昇させます。

結論

DNAの変性は、DNAの水素結合を分解し、DNA二重鎖を2つの一本鎖DNAに分離するプロセスです。重要なことに、それは正の旋光度と粘度を減少させながら、260nmでのDNAの吸光度を増加させます。対照的に、DNAの再生は、二本鎖DNAを形成するために、2つの相補的DNA鎖間の水素結合を再構築するプロセスです。一般に、粘度と正の旋光度を増加させながら、260nmでの吸光度を減少させます。したがって、DNAの変性と再生の主な違いは、DNAの水素結合の挙動とその影響です。

参照：

1.シャー、リチャ。「DNAの変性と再生。」生物学の議論、2016年5月2日、ここで入手可能2。王、Xiaofang等。「DNAハイブリダイゼーションのためのDNAの変性と再生の特性評価。」環境衛生と毒物学vol。 29e2014007。 2014年9月11日、doi：10.5620 /eht.2014.29.e2014007。