三、核酸的变性、复性和杂交

　　变性

　　在一定理化因素作用下，核酸双螺旋等空间结构中碱基之间的氢键断裂，变成单链的现象称为变性(denaturation)。引起核酸变性的常见理化因素有加热、酸、碱、尿素和甲酰胺等。在变性过程中，核酸的空间构象被破坏，理化性质发生改变。由于双螺旋分子内部的碱基暴露，其A260值会大大增加。

　　A260值的增加与解链程度有一定比例关系，这种关系称为增色效应(hyperchromic effect)。如果缓慢加热DNA溶液，并在不同温度测定其A260值，可得到“S”形DNA熔化曲线(melting curve)。从DNA熔化曲线可见DNA变性作用是在一个相当窄的温度内完成的。

　　当A260值开始上升前DNA是双螺旋结构，在上升区域分子中的部分碱基对开始断裂，其数值随温度的升高而增加，在上部平坦的初始部分尚有少量碱基对使两条链还结合在一起，这种状态一直维持到临界温度，此时DNA分子最后一个碱基对断开，两条互补链彻底分离。通常把加热变性时DNA溶液A260升高达到最大值一半时的温度称为该DNA的熔解温度(melting temperature Tm)，Tm是研究核酸变性很有用的参数。Tm一般在85～95℃之间，Tm值与DNA分子中G C含量成正比。

　　复性

　　变性DNA在适当条件下，可使两条分开的单链重新形成双螺旋DNA的过程称为复性(renaturation)。当热变性的DNA经缓慢冷却后复性称为退火(annealing)。DNA复性是非常复杂的过程，影响DNA复性速度的因素很多：DNA浓度高，复性快;DNA分子大复性慢;高温会使DNA变性，而温度过低可使误配对不能分离等等。最佳的复性温度为Tm减去25℃，一般在60℃左右。离子强度一般在0.4mol/L以上。

　　杂交

　　具有互补序列的不同来源的单链核酸分子，按碱基配对原则结合在一起称为杂交(hybridization)。杂交可发生在DNA-DNA、RNA-RNA和DNA-RNA之间。杂交是分子生物学研究中常用的技术之一，利用它可以分析基因组织的结构，定位和基因表达等，常用的杂交方法有Southern印迹法，Northern印迹法和原位杂交(insitu hybridization)等。