紫外专栏 | 救命！祖传的DNA要热化了

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分享： 2022/07/11 23:32:51

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。

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。

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。

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：