Tm值就是DNA熔解溫度,指把DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)在熱變性過程中紫外吸收值達(dá)到最大值的1/2時(shí)的溫度。不同序列的DNA,Tm值不同。DNA中G-C含量越高,Tm值越高,成正比關(guān)系。
核酸Tm值(解鏈溫度)計(jì)算的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是核酸所吸收的光線量達(dá)到其所增加吸收260nm光線的量的兩倍達(dá)到的溫度。當(dāng)核酸達(dá)到Tm值時(shí),其260nm吸收量可增加百分之四十(紫外吸收量隨解體程度而增加,直至完全解體。
長度為25mer以下的引物,Tm計(jì)算公式為:Tm=4℃(G+C)+2℃(A+T)。對于更長的寡聚核苷酸,Tm計(jì)算公式為:Tm=81.5+16.6xLog10[Na+]+0.41(%GC)–600/size。公式中,Size=引物長度。
Tm值的影響因素如下:(1)G—C的含量:在一定條件下Tm高低由DNA分子中的G-C含量所決定。G-C含量高時(shí),Tm值比較高,反之則低。這是因?yàn)镚-C之間的氫鍵較A-T多,解鏈時(shí)需要較多的能量之故。Tm值和G-C的含量可用二一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式表示:(G—C)%=(Tm-69.3)×2.44。在一定條件下(pH7.0,0.165MNaCl中)Tm值與(GC)%含量呈正比關(guān)系。通過測定Tm值,可以推算出DNA分子中的堿基百分組成。(2)DNA所處的溶液條件:DNA溶液中離子強(qiáng)度低時(shí),Tm較低,而且熔解溫度范圍較寬;離子強(qiáng)度較高時(shí),Tm較高,熔解溫度范圍較窄。在表示某一來源DNA的Tm值時(shí),必須指出其測定條件。
引物使用的相關(guān)要求如下:1、PCR擴(kuò)增產(chǎn)物長度:引物的產(chǎn)物大小不要太大,在80-250bp之間都可;80~150 bp最為合適(可以延長至300 bp)。2、引物3′端錯(cuò)配時(shí),不同堿基引發(fā)效率存在著很大的差異,當(dāng)末位的堿基為A時(shí),即使在錯(cuò)配的情況下,也能有引發(fā)鏈的合成,而當(dāng)末位鏈為T時(shí),錯(cuò)配的引發(fā)效率大大降低,G、C錯(cuò)配的引發(fā)效率介于A、T之間,所以3′端最好選擇T。3、引物序列在模板內(nèi)應(yīng)當(dāng)沒有相似性較高,尤其是3’端相似性較高的序列,否則容易導(dǎo)致錯(cuò)誤引發(fā)。降低引物與模板相似性的一種方法是,引物中四種堿基的分布最好是隨機(jī)的,不要有聚嘌呤或聚嘧啶的存在。
DNA的Tm值是將DNA加熱變性使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)失去一半時(shí)的溫度稱為該DNA的熔點(diǎn)或溶解溫度,用Tm表示。DNA分子結(jié)構(gòu)中,兩條多脫氧核苷酸鏈圍繞一個(gè)共同的中心軸盤繞,構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。脫氧核糖-磷酸鏈在螺旋結(jié)構(gòu)的外面,堿基朝向里面。兩條多脫氧核苷酸鏈反向互補(bǔ),通過堿基間的氫鍵形成的堿基配對相連,形成相當(dāng)穩(wěn)定的組合。
變性(熔解)溫度是指變性核酸的紫外吸收增加量達(dá)到最大量的一半時(shí)的溫度T。Tm值與DNA中的G-C堿基對含量之間存在正比例關(guān)系,可以用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式表示:Tm=69.3+0.41(G+C)。
所有DNA功能都取決于其與特定蛋白質(zhì)的相互作用。這些相互作用可以是非特異性的,也可以是極其特異性的。還有許多可以結(jié)合DNA的酶,其中在DNA轉(zhuǎn)錄和復(fù)制中復(fù)制DNA序列的聚合酶特別重要。在堿性氨基酸殘基上所發(fā)生的化學(xué)修飾有甲基化、磷酸化與乙?;龋@些化學(xué)作用可使DNA與組織蛋白之間的作用強(qiáng)度發(fā)生變化,進(jìn)而使DNA與轉(zhuǎn)錄因子接觸的難易度改變,影響轉(zhuǎn)錄作用的速率。