文档介绍：紫外-可见分光光度法在核酸分析中的应用

学生: 吕震
指导教师: 罗川南夏方诠

摘要综述紫外-可见分光光度法测定核酸总量的方法,总结紫外-可见分光光度
法研究核酸与小分子之间的相互作用机理。
关键词核酸紫外可见分光光度法小分子
1. 引言
核酸是遗传信息的载体,在生物的生长、发育及繁殖等生命过程中起着十分
重要的作用。它是以核苷酸为基本组成的生物信息大分子。天然存在的核酸可以
分为脱氧核糖核酸(DNA) 和核糖核酸(RNA) 两大类。1953 年watson和crick[1]
提出DNA的双螺旋结构模型,从分子水平上阐述了生命遗传信息通过DNA的半
保留复制进行代代遗传的机理,从此生物学进入了分子生物学的新时代。
核酸在酶的催化作用下水解为核苷酸。核苷酸完全水解可释放出等量的含氮
碱基、戊糖和磷酸。构成核苷酸的五种碱基分别为腺嘌呤(adenine, A),鸟嘌呤
(guanine, G),胞嘧啶(cytosine, C),胸腺嘧啶(thymine, T)和尿嘧啶(uracil, U)。
其中,腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶存在于DNA和RNA分子中,胸腺嘧啶仅存在于
DNA分子中,尿嘧啶仅存在于RNA分子中。DNA存在于细胞核和线粒体内,携
带遗传基因,决定着细胞和个体的遗传性;RNA存在于细胞质、细胞核和线粒
体中,参与遗传信息的复制和表达[2]。因此,它在生命科学的研究中有着无与伦
比的重要,其测定具有重要意义。
核酸是遗传信息的载体,是基因表达的物质基础。核酸在生物的生长、发育
及繁殖等生命过程中起着十分重要的作用。许多药物小分子能与核酸发生相互作
用,破坏其模板作用,使核酸链断裂,进而影响基因调控和表达功能[3]。从生物
学角度来看,DNA的化学环境就是指DNA周围存在的小分子化合物,研究这些
小分子物质与DNA的相互作用,对于认识小分子物质的活性及药物、污染物或
毒物在生物体内的作用机理有着极其重要的意义。早在 60 年代,意大利、法国、
日本及美国的一些实验室就开展了有关DNA。蒽环抗生素道诺霉素(daunomycin,
DMN)加合物的研究,发现蒽环化合物通过其带正电荷的糖残基与DNA之间的静
电作用及蒽环平面与DNA的嵌入结合而形成加合物。道诺霉素的抗癌作用,与
其能够和DNA形成加合物也是密切相关的。分子生物学和分子药理学的发展使
人们能够从基因水平上理解某些疾病的发病机理,并通过分子设计来寻找有效的
治疗药物。DNA靶向化合物成为很重要的药物选择对象。虽然DNA靶向化合物
的数量非常之大,但与DNA的结合方式归纳起来可分为非共价结合、共价结合
和剪切作用[4,5]三类。
(1). 非共价作用(可逆相互作用)。这种作用方式受到介质的酸度、离子强度、
小分子与DNA的摩尔比等条件的影响,当条件发生改变时,两者作用形式也随
之改变,称为可逆的相互作用。A. 静电作用。核酸的电负性磷酸根骨架可同阳
离子发生静电作用,导致小分子在DNA表面堆积,这种作用是无选择性的。B. 沟
槽结合模式。DNA双链结构中大沟宽度为 ,小沟宽度为 ,故一些小
分子能与DNA大沟或小沟的碱基对边缘直接发生作用。由