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紫外專欄 | 救命,！祖,。。傳的DNA要熱化了

東南科儀 2022-07-12 | 閱讀：845

蟬鳴聲聲入夏來,，烈日高照,，暑氣炎炎，歡迎來到一年一度的人間大火爐時節(jié)——夏季,。夏天,，我們享受著天然免費的汗蒸和干蒸，不僅大腦熱到顫抖,，連DNA都要化了,，離變異也不遠了。

冇使驚,，冰凍西瓜,、冰可樂、雪糕刺客,、空調(diào)……解暑降溫神器紛紛登場,，救我一命。勇敢的朋友還可以剃個光頭過個清涼的夏天,。

綜上可見,，生物對溫度的變化是很敏感的，溫度的變化影響著世間萬物,。從古至今,，對于溫度的控制和熱量的利用，也在人類生活生產(chǎn)中扮演了至關重要的角色,。在生命科學研究領域,，溫度是實驗中非常重要的一個參數(shù)。例如，使用紫外法測定DNA熔解溫度（Tm）就是一項非常經(jīng)典的需要樣品控溫的實驗,。
DNA 的變性的特點是爆發(fā)式的, 變性作用發(fā)生在一個很窄的范圍,。通常把DNA 的雙螺旋結(jié)構失去一半時的溫度稱為該DNA 的熔點或熔解溫度( melting temperature ) , 用Tm 表示。DNA 的Tm 值一般在70～85 ℃之間,。DNA的變性從開始解鏈到完全解鏈,，是在一個相當小的溫度范圍內(nèi)完成的，一系列物化性質(zhì)也發(fā)生改變: 260 nm 區(qū)紫外吸收值增高(增色效應) , 粘度降低, 浮力密度降低等,。所以,，我們可以利用紫外可見分光光度計檢測DNA樣品在260nm處吸光度隨溫度的變化，對解鏈過程進行監(jiān)測,。

不同種類DNA的Tm值不同：G-C 的含量越高, Tm 越高（由于鳥嘌呤-胞嘧啶（G≡C）核苷酸之間有3個氫鍵,，而腺嘌呤-胸腺嘧啶（A=T）之間有2個氫鍵,，G≡C核苷酸解離所需能量大于A=T堿基對所需能量,。）, 由Tm 值可推算出GC含量。其經(jīng)驗公式為: ( G-C)% = ( Tm - 69.3 ) ×2.44
在以下示例實驗中,，使用梅特勒-托利多紫外可見分光光度計UV7配備酷T（CuveT）恒溫器,，測定20℃-95℃升溫范圍內(nèi)鮭魚精DNA在260nm處的吸光度變化，以監(jiān)測其變性過程,。我們用各溫度點測得的吸光度繪制圖譜,，可得到一條溫度-吸光度S形曲線，如下圖所示：

圖：260nm處鮭魚精DNA的熔解曲線（案例來源梅特勒公眾號）
在此實驗案例中,，鮭魚精DNA的Tm值通過確定S形曲線的拐點來確定,。經(jīng)測定和計算，鮭魚精DNA的Tm值為64.4℃,，說明其G≡C堿基對的濃度相對較低,。確定熔解溫度的另外一種方法是用切線法對S形曲線的拐點進行圖形化評估。

我司已為廣大相信光的實驗奧特曼準備好了應用秘笈和成套裝備,，輕松應對需要對樣品進行溫控的紫外實驗,。梅特勒-托利多超越系列紫外可見分光光度計可搭載酷T帕爾貼控溫系統(tǒng)或勞達（LAUDA）等水浴恒溫系統(tǒng)，實現(xiàn)對樣品精準快速的溫度控制：
梅特勒-托利多紫外可見分光光度計+酷T帕爾貼控溫系統(tǒng)方案：