脱氧核糖核酸的复性动力学

DNA是生物体的遗传物质，其整体常被称为基因组。不同生物体中所含的DNA分子大小有较大的差别，如一般病毒、噬菌体中的DNA分子较小，只含有几千个核苷酸，或核苷酸对（以双链计算），故较易从其核苷酸排列顺序中找出其基因结构与功能的关系。生物体愈复杂，其DNA分子也愈大，所含核苷酸也愈多。像哺乳动物细胞DNA多含有109以上核苷酸对。对于此种DNA要想搞清楚其结构和组织是不容易的。60年代曾有人应用DNA的复性动力学研究方法对此类DNA做过分析，证明它除了分子大以外，突出地发现了其分子中都有一定数量的重复片段。这是原核生物DNA中所没有的。后又经证明所有真核生物DNA中都有类似的重复片段，就整个DNA（基因组）分析结果看都是由所谓高重复、中重复与单拷贝三部分顺序组成。这在研究真核生物DNA有重要意义。
所谓重复顺序是指DNA分子中有部分的核苷酸顺序在局部重复出现多次，或间隔开重复出现多次。至于高重复与中重复的区别则与其出现的频率多少有关。哺乳动物中有些高重复顺序已知是由不到10对核苷酸在局部前后排列重复万次之多。这类高重复顺序主要是卫星DNA(或称随体DNA)。至于中重复部分则常是被一些非重复顺序间隔开，它们一般重复出现几千至上百次。所谓单拷贝，则指一般不重复或极少重复的DNA顺序而言。
DNA的复性动力学研究是指DNA经热变性，再恢复（即重新复性）过程的动力学分析。做法是先用切力或超声波把DNA断成小片段(一般在500个核苷酸对左右)，然后在一定的浓度和溶剂条件下，把溶液加热至100℃使DNA双链完全分离变性，再降温至60℃或65℃，使其中互补的单链重新结合。这种复性反应属于二级反应，故可以用二级反应公式表示，并可用来计算比较不同DNA复性的快慢，找出与复性DNA分子特性（复杂性）的关系：

式中Co为DNA的起始总浓度，C为t时仍为单股的DNA浓度，t为时间。由上式可以看出DNA复性多少除与二级反应速度常数K₂有关外，还与Cot数值有关。当重结合达到一半时(即C/Co=1/2)则可看出其Cot1/₂与此二级反应速度常数K₂成反比关系。

K₂的大小本来反映复性的DNA分子的特性(复杂性以N表示，即DNA中核苷酸对的数目)。很明显，两个等量的DNA溶液中，互补单链愈多者（即重复性多者）重结合自然快，反之则慢。
哺乳动物的高重复部分，正是由于其重复出现的频率大，所含的核苷酸顺序中N值小。故在很小Cot值下即可发生重结合。而单拷贝部分则相反，必须在极大的Cot值处才可能发生重结合。
重复顺序的发现使人们有可能深入了解真核生物DNA的复杂性。如现在已知高重复顺序大都是卫星DNA部分，一般情况下不转录，其功能尚不清楚。中重复顺序包含着组蛋白的编码结构基因与核糖体核糖核酸(rRNA)及转移核糖核酸(tRNA)的基因等，至于单拷贝部分，则含有细胞中其他一些蛋白的编码结构基因等。当然仅用复性动力学方法研究真核细胞DNA结构是不够的，还必须应用其他分子生物学方法及遗传学方法等研究才可使其完全得到阐明。