Денатурация ДНК (DNA denaturation) [лат. de- — приставка, означающая отделение, удаление, уничтожение, отмену чего-либо, и natura — природные свойства, природа] — расхождение цепей двухцепочечной молекулы ДНК вследствие различных воздействий (температура, рН, денатурирующие агенты, химические факторы – мочевина, гуанидинхлорид, кислота), что сопровождается потерей ее биологической активности и разрушения структуры ДНК.
Ренатурация
Ренатурация(процесс воссоединения, реассоциации или отжиг) - это процесс восстановления нативной конформации ДНК, происходит при понижении температуры или рН.
Если температура или рН понижаются постепенно, то цепи соединяются правильно, с восстановлением всех исходных пар оснований. При резком понижении температуры или рН правильное воссоединение комплементарных цепей затрудняется из-за спаривания оснований локально комплементарных участков в пределах одной или разных цепей.
Денатурация (диссоциация) двухцепочечной ДНК при повышении температуры раствора и ренатурация (реассоциация) двух комплементарных цепей при охлаждении
Вязкость и Реакционноспособность
Растворы ДНК характеризуются аномальной (структурной) вязкостью, что объясняется удлиненной формой молекул. Величина вязкости зависит от конформации молекул.
По реакционной способности молекулы ДНК относятся к категории химически инертных веществ.
Основное действие ультрафиолетовых лучей на нуклеиновую кислоту заключается в том, что последняя теряет биологическую активность, т. е. способность передавать заключенную в ней информацию. При этом основную роль в инактивации ДНК играют процессы димеризации тиминовых оснований.
ДНК поглощает свет в ультрафиолетовой области спектра с максимумом ~ 260 нм. Поглощение для нативной двуспиральной ДНК на 40-50% меньше, чем поглощение смеси свободных нуклеотидов того же состава.
Вывод:
Диссоциация (денатурация) и реассоциация (ренатурация) ДНК играют ключевую роль в реализации разнообразных биологических функций in vivo. Способность двух отдельных комплементарных цепей нуклеиновой кислоты воссоединяться с образованием исходной структуры является ключевым моментом для проведения соответствующих опытов in vitro, а также для выделения, сравнения и идентификации специфических нуклеиновых кислот. Уникальная способность нуклеиновой кислоты образовывать двойные спирали путем ассоциации одиночных комплементарных цепей имеет огромное значение для самых разных областей генетики.
Подобно большинству мутагенов, УФ-лучи индуцируют в ДНК предмутационные повреждения.