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8 Biophysikalische / Biochemische Testungen zur DNA-Bindung 114
durch die Lichtabsorption stark ansteigt. Die Absorptionsmessung erfolgt meist bei
λ = 260 nm, da die Purin- und Pyrimidinbasen und die aus ihnen resultierenden Nu-
kleinsäuren im Wellenlängenbereich zwischen 250 und 280 nm Absorptionsmaxima
zeigen. Eine vollständig denaturierte DNA nähert sich in ihrer Absorption der Summe
der Einzelabsorptionen der aus ihr aufgebauten Nukleotiden an. Der Absorptionsko-
effizient der Nukleinsäuren ist abhängig von der Sequenz und dem Vorliegen als
Einzel- oder als Doppelstrang. 141
Die Bestimmung der Absorption bei λ = 260 nm (A260) in Abhängigkeit der Tempera-
tur T ergibt die Schmelzkurve der DNA (Abb. 8-1a), der Wendepunkt (Abb. 8-1b)
kennzeichnet den Tm-Wert. Er gibt die Temperatur an, bei der die DNA zu gleichen
Teilen als Doppel- oder Einzelstrang im Gleichgewicht vorliegt. Dabei ist Tm von der
Zusammensetzung der DNA respektive der Anzahl der ausgebildeten Wasserstoff-
brückenbindungen zwischen den Basenpaaren abhängig. DNA mit hohem GC-Anteil
(Guanin, Cytosin; mit 3 resultierenden Wasserstoffbrückenbindungen) zeigt eine
deutlich höhere Schmelztemperatur Tm als DNA mit hohem AT-Anteil (Adenosin, Ty-
rosin; mit 2 resultierenden Wasserstoffbrückenbindungen).
Absorption bei 260 nm
0,15
0,10
20 30 40 50 60 70
Temperatur [°C]
a
dA/dT
0,020
0,015
0,010
0,005
0,000
-0,005
20 30 40 50 60 70
46,9
Temperatur [°C]
Abb. 8-1: Bestimmung der Schmelztemperatur des Polynukleotids Poly[dA-dT]*Poly[dA-dT]. a) sig-
moide Schmelzkurve des Polynukleotids bei λ = 260 nm b) Bestimmung des Wendepunktes der
Schmelzkurve aus dem Maximum der 1. Ableitung der Schmelzkurve.
Kommt es zu Wechselwirkungen zwischen Substanzen und DNA, erfolgt in der Re-
gel die Bindung an die doppelsträngige DNA mit größerer Affinität als an den Einzel-
strang. Die Doppelhelix erfährt hierdurch eine zusätzliche Stabilisierung, die sich in
einer Erhöhung der Denaturierungstemperatur bemerkbar macht, da nun zusätzliche
Energie benötigt wird, um die beiden DNA-Stränge voneinander zu trennen. Aus der
141 Saenger, W.; Principles of Nucleic Acid Structure; Springer Press, New York, USA, (1983)
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