1。 DNAの構造:溶解度の鍵
* 二重らせん: DNAは二重らせんであり、2鎖のヌクレオチドが互いに巻き付けられています。ヌクレオチドは、糖(デオキシリボース)、リン酸基、および窒素塩基(アデニン、グアニン、シトシン、またはチミン)で構成されています。
* 水素結合: 2つの鎖は、窒素塩基(A-TとG-C)の間の水素結合によって結合されます。
* 親水性リン酸骨格: DNA骨格のリン基は、負に帯電し、親水性(水性)です。これにより、バックボーンは水分子と容易に相互作用します。
* 疎水性ベース: 窒素塩基は疎水性(水を燃やす)であり、水から離れて二重らせんの内側に押し込まれています。
2。 DNA溶液
* 水の相互作用: DNAのリン酸バックボーンは、親水性のために水分子と容易に相互作用します。これにより、DNAは水溶液に溶解できます。
* イオン強度: DNAの溶解度は、溶液のイオン強度にも影響されます。 高塩濃度は、二重らせんを一緒に保持する水素結合を破壊し、DNAの変性(鎖の分離)につながる可能性があります。
* ph: 溶液のpHは、DNA溶解度にも影響します。 極端なpHレベルは、水素結合を破壊し、変性につながる可能性があります。
3。 DNA沈殿
* 水の相互作用の削減: DNA沈殿は、DNAと水分子間の相互作用を減らすことにより達成されます。これは、いくつかの方法で実行できます。
* 高濃度の塩を追加: 高塩濃度は、負に帯電したリン酸群を保護することができ、親水性を減らし、凝集を促進することができます。
* 水と競合する溶媒を追加: アルコール(エタノールなど)は水よりも極性が低く、DNA骨格との相互作用を競うことができ、DNAが溶液から沈殿します。
* PHの変更: 極端なpHは、DNA分子の電荷分布を変化させ、その溶解度を低下させ、降水を促進する可能性があります。
4。 DNAの物理化学的特性
* 電荷密度: 負に帯電したリン酸塩基は、DNAに高電荷密度を与えます。これは、その溶解度と他の分子との相互作用に影響します。
* 柔軟性: DNAは柔軟性があり、曲がって折りたたむことができます。この柔軟性は、セル内のパッケージングとタンパク質との相互作用に重要です。
* ベースペアリング: 特定のベースペアリング(A-TおよびG-C)は、DNAの情報ストレージと複製に不可欠です。また、構造の安定性に貢献します。
要約: DNAの溶解度と沈殿は、その化学構造と水との相互作用によって直接影響を受けます。親水性リン酸骨格により、DNAは水に溶解することができ、疎水性塩基はヘリックス内に保護されます。イオン強度、pH、または水と競合する溶媒を追加することにより、DNAの溶解度に影響を与え、溶液から沈殿させることができます。