بحث عن الديناميكا الحرارية للحمض النووي

الديناميكا الحرارية للحمض النووي هي دراسة لكيفية تأثير درجة الحرارة على بِنية الحمض النووي الدنا المزدوج (dsDNA). تُعرَّف درجة حرارة الانصهار (Tm) بأنها درجة الحرارة التي يكون عندها نصف سلاسل الدنا في حالة الملف العشوائي أو الحالة المنفردة (ssDNA). تعتمد Tm على طول جزيء الدنا وتسلسل النيوكليوتيدات الخاص به. عندما تكون سلسلتي الدنا في حالة انفصال (بمعنى أن جزيء dsDNA موجود كخيطين مستقلين) فإن جزيء الدنا في هذه الحالة يكون قد حدث له تمسُّخ بفعل درجة الحرارة المرتفعة.


التهجين

التهجين هو عملية تأسيس تفاعل غير تساهمي، بتسلسل محدد بين اثنين أو أكثر من السلاسل المتممة للأحماض النووية في مركب واحد، بحيث تكون كل سلسلتين على شكل لولب مزدوج. يرتبط قليل النيوكليوتيد أو الدنا أو الحمض النووي الريبوزي بمكمله في ظل ظروف طبيعية، لذلك فإن سلسلتين متكاملتين تمامًا سترتبطان ببعضهما البعض بسهولة. من أجل تقليل التنوع والحصول على أكثر المركبات المفضلة حيوية، يتم استخدام تقنية تسمى الصلب (أي جعل سلسلتي دنا منفرد (ssDNA) تتحد لتعطي جزيء دنا مزدوج (dsDNA) في الممارسة المخبرية. ومع ذلك، نظرًا للهندسة الجزيئية المختلفة للنيوكليوتيدات، فإن عدم تناسق واحد بين السلسلتين سيجعل الربط بينهما أقل ملاءمة بشكل كبير.

قياس تأثيرات عدم التوافق في القواعد النيتروجينية من خلال تحديد درجة الحرارة التي تتحد أو تلتحم عندها السلاسل يمكن أن يوفر معلومات حول التشابه في تسلسل القاعدة النووية بين الطبقتين الملتحمتين. يمكن فصل المركبات بالتسخين الحراري، والذي يشار إليه أيضًا بالتمسُّخ. في حالة عدم وجود عوامل سلبية خارجية، يمكن تكرار عملية التهجين والانصهار على التوالي بعدد غير محدد من المرات، مما يمهد الطريق لتفاعل سلسلة البلمرة. وكما هو شائع، تتشكل أزواج القواعد النووية A=T و G≡C، وتكون الأخيرة أكثر استقراراً.