o principal diferença entre a desnaturação e renaturação do DNA é que desnaturação do DNA é o processo de separação do dsDNA em fitas simples. Mas, em contraste, a renaturação do DNA é o processo de formação de pares de bases; isto é, voltando junto das fitas complementares de DNA. Além disso, as ligações de hidrogênio são quebradas durante a desnaturação do DNA, mas as ligações de hidrogênio se formam entre as bases complementares durante a renaturação do DNA. Além disso, os principais fatores que afetam a desnaturação do DNA são os agentes físicos, como aquecimento e sonicação, e agentes químicos, como alcalino, formamida e DMSO. Enquanto isso, os fatores que afetam a renaturação são a força iônica da solução, a temperatura, o tempo, a concentração de DNA e o tamanho da molécula em interação.

Em resumo, a desnaturação e a renaturação do DNA são dois processos de quebra e refazer ligações de hidrogênio no DNA. Geralmente, são importantes no número de bioensaios, que envolvem hibridização de DNA, como hibridização de membrana, microarrays, PCR, etc.

Absorbância, desnaturação química, desnaturação de DNA, dsDNA, desnaturação física, renaturação de DNA, ssDNA, temperatura

Qual é a desnaturação do DNA

A desnaturação do DNA é o processo de separação do DNA de fita dupla em duas fitas simples. Ocorre como resultado da quebra das ligações de hidrogênio. Além disso, a desnaturação da dupla hélice pode ocorrer por dois métodos; a desnaturação física e a desnaturação química.

Desnaturação Física

A desnaturação física é feita principalmente por aquecimento e sonicação. Normalmente, altas temperaturas acima de 90 ° C resultam na desnaturação do DNA. Tecnicamente, isso é feito fornecendo energia cinética suficiente para quebrar as ligações de hidrogênio entre os pares de bases. Posteriormente, isso resulta na ruptura dos pares de bases de Watson e Crick e na separação da hélice de fita dupla em duas fitas simples. Nesse processo, a temperatura característica que funde a dupla hélice do DNA é conhecida como temperatura de fusão (Tm). Nessa temperatura, 50% do DNA é derretido. Além disso, a Tm aumenta com o aumento do conteúdo de G-C, pois a guanina e a citosina formam três ligações de hidrogênio durante o emparelhamento de bases, enquanto a citosina e a timina formam apenas duas ligações de hidrogênio. Geralmente, o grau de desnaturação pode ser determinado espectrofotometricamente monitorando a absorbância da luz a 260 nm.

A sonicação é outro método de desnaturação. Neste, sonicação de sonicação e banho de sonicação são duas técnicas de sonicação.

Figura 1: Desnaturação e Renaturação em PCR

Desnaturação Química

No que diz respeito à desnaturação química, a presença de agentes químicos, como a ureia e a formamida, acelera a desnaturação ao estabilizar purinas e pirimidinas. Assim, eles diminuem o Tm. Por exemplo, 95% da formamida desnatura completamente o DNA à temperatura ambiente. Além disso, várias concentrações de hidróxido de sódio e DMSO também diminuem a temperatura de fusão do DNA.

O que é a renaturação do DNA

A renaturação do DNA é o processo de emparelhar as duas fitas complementares de DNA. Eventualmente, isso ocorre com o resfriamento. Tecnicamente, a renaturação acontece por meio da reforma das ligações de hidrogênio entre os pares de bases complementares, que por sua vez traz as duas fitas de DNA juntas para formar o DNA de fita dupla. Além disso, a renaturação do DNA pode ser monitorada monitorando a absorbância. Em geral, a absorbância do DNA em 260 nm diminui enquanto renatura o DNA. Além disso, o grau de renaturação depende de C0, que é a concentração de DNA de fita dupla antes da desnaturação, e t, que é o tempo necessário para a renaturação.

Semelhanças entre desnaturação e renaturação de DNA

Diferença entre desnaturação e renaturação do DNA

Definição

A desnaturação do DNA se refere ao desenrolamento do DNA de fita dupla pela quebra das ligações de hidrogênio, que mantêm as duas fitas de DNA juntas. Em contraste, a renaturação do DNA refere-se à formação de pares de bases; isto é, refere-se às duas fitas complementares do DNA voltando a se unir.

Dê Rise a

A desnaturação do DNA dá origem ao DNA de fita simples, mas a renaturação do DNA dá origem ao DNA de fita dupla.

Ligações de hidrogênio

A desnaturação quebra as ligações de hidrogênio entre pares de bases complementares, mas, em contraste, a renaturação forma ligações de hidrogênio entre os pares de bases complementares.

Fatores que afetam os processos

Os principais fatores que afetam a desnaturação do DNA são os agentes físicos, como aquecimento e sonicação, e agentes químicos, como alcalino, formamida e DMSO. Por outro lado, os fatores que afetam a renaturação são a força iônica da solução, a temperatura, o tempo, a concentração de DNA e o tamanho da molécula em interação.

Efeito na absorção

A desnaturação aumenta a absorbância do DNA a 260 nm, mas a renaturação diminui a absorbância do DNA a 260 nm.

Efeito na rotação óptica

A desnaturação diminui muito a rotação óptica positiva da dupla hélice do DNA, enquanto a renaturação fornece uma rotação óptica forte e positiva para a dupla hélice do DNA.

Efeito na Viscosidade

A desnaturação diminui notavelmente a viscosidade do DNA, mas a renaturação aumenta muito a viscosidade do DNA.

Conclusão

A desnaturação do DNA é o processo de quebra das ligações de hidrogênio do DNA e, portanto, a separação do duplex de DNA em dois DNA de fita simples. Significativamente, aumenta a absorbância do DNA a 260 nm enquanto diminui a rotação óptica positiva e a viscosidade. Em contraste, a renaturação do DNA é o processo de refazer as ligações de hidrogênio entre as duas fitas complementares de DNA, a fim de formar o DNA de fita dupla. Geralmente, diminui a absorbância a 260 nm, enquanto aumenta a viscosidade e a rotação óptica positiva. Portanto, a principal diferença entre desnaturação e renaturação do DNA é o comportamento das ligações de hidrogênio no DNA e seus efeitos.

Referências:

1. Shah, Richa. “Desnaturação e Renaturação do DNA.” Biology Discussion, 2 de maio de 2016, disponível aqui.2. Wang, Xiaofang et al. “Caracterização de desnaturação e renaturação de DNA para hibridização de DNA.” Saúde ambiental e toxicologia vol. 29 e2014007. 11 de setembro de 2014, doi: 10.5620 / eht.2014.29.e2014007.

Cortesia de imagem:

1. “PCR Steps” por Tinojasontran - Trabalho próprio (domínio público) via Commons Wikimedia