濃色性

濃色性は、物質の吸光度（光学密度）が増加することです。最も有名な例は、 DNA二重鎖が変性したときに発生するDNAの濃色性です。 ^[1] 2本の単一DNA鎖が熱、変性剤の添加、またはpHレベルの上昇によって分離されると、紫外線吸収が増加します。反対に、吸光度が減少することを淡色性と呼びます。

DNA の熱変性は融解とも呼ばれ、二重らせん構造がほどけて一本鎖 DNA を形成します。溶液中の DNA を融点 (通常 80 °C 以上) 以上に加熱すると、二重鎖 DNA がほどけて一本鎖 DNA が形成されます。塩基の積み重ねが解けるため、より多くの光を吸収できます。天然の状態では、DNA の塩基は 260 nm の波長領域の光を吸収します。塩基の積み重ねが解けると、最大吸収波長は変化しませんが、吸収量は 37% 増加します。二重鎖 DNA 鎖が 2 本の一本鎖に解離すると、急激な協調的遷移が生じます。

ハイパークロミシティは、温度変化に伴う DNA の状態を追跡するために使用できます。遷移/融解温度 (T _m ) は、紫外線の吸収が最大値と最小値の間で 50% になる温度、つまり DNA の 50% が変性する温度です。一価カチオン濃度が 10 倍に増加すると、温度は 16.6 °C 上昇します。

濃色効果とは、変性時の DNA の吸光度の顕著な増加です。2 本の DNA 鎖は、主にスタッキング相互作用、水素結合、および相補塩基間の疎水効果によって結合しています。水素結合は芳香環の共鳴を制限するため、サンプルの吸光度も制限されます。DNA 二重らせんを変性剤で処理すると、二重らせん構造を保持する相互作用力が破壊されます。次に、二重らせんはランダムコイル構造の 2 本の一本鎖に分離します。このとき、塩基間の相互作用が減少し、多くの塩基がフリーフォームであり、相補塩基と水素結合を形成しないため、DNA 溶液のUV吸光度が増加します。その結果、同じ濃度の一本鎖 DNA の吸光度は、二本鎖 DNA の吸光度よりも 37% 高くなります。

• 深色シフト
• クロミズム

• ロス・ハーディソン研究室、記事
• 核酸の構造
• Campbell, Mary K. & Farrell, Shawn O. (2006).生化学. Thomson Brooks/Cole.