ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы, приводящие к восстановлению двухспиральной структуры (ренатурация) из "Органическая химия нуклеиновых кислот" Если в линейной и в нековалентно-замкнутых ДНК в процессе денатурации возможно разделение цепей, то в двухспиральной циклической ковалентно-замкнутой ДНК этот процесс исключен. Кроме того, на процессы денатурации в этом случае оказывает влияние наличие сверхспиральной структуры. [c.268] Аналогичные изменения наблюдаются при исследовании зависимости коэффициента седиментации от pH в. [c.269] по-видимому, означает, что первым этапом денатурации ковалентно-замкнутой ДНК является расплетание части двухспиральной структуры Уотсона — Крика, в результате чего уменьшается величина р (см. стр. 257) и соответственно, поскольку а р (см. стр. 259), уменьшается число супервитков т, т. е. происходит раскручивание молекулы, которое заканчивается образованием плоской циклической молекулы ДНК с частично денатурированной расплетенной областью или областями (Г на рис. 4.19). [c.269] При дальнейшем подщелачиванш ДНК Г продолжается раскручивание двойной спирали Уотсона — Крика, однако в отличие от линейной и нековалентно-замкнутой ДНК этот процесс происходит без разделения цепей, что понижает энтропию денатурированного состояния и, следовательно, делает денатурацию менее выгодной (чем в случае линейной и нековалентно-замкнутой ДНК). Конечным итогом денатурации является образование плотного клубка с высоким коэффициентом седиментации (IV на рис. 4.19). Если в такой денатурированной молекуле провести разрыв в одной из цепей, то возникают циклическая одноцепочечная ДНК с коэффициентом седиментации 18S (V на рис. 4.19) и линейная одноцепочечная ДНК с коэффициентом седиментации 16S (VI). Формы V и VI получаются также при щелочной денатурации ДНК П. [c.270] Кинетика денатурации. Понимание особенностей вторичной структуры полимеров во многом зависит от знания кинетических характеристик процессов ее разрушения и образования. До последнего времени этой проблеме в исследованиях нуклеиновых кислот уделялось мало внимания, что было связано во многом с отсутствием техники измерения скоростей быстрых процессов. Однако теперь уже имеется ряд сведений по этому вопросу, позволяющих сделать некоторые выводы о механизме денатурации. [c.271] Основной принцип измерения кинетики денатурации заключается в быстром помещении ДНК в денатурирующие условия и определении изменений любых характерных для двухспиральной молекулы особенностей в зависимости от времени. Наиболее часто для характеристики процесса денатурации используют изменение оптических свойств. Денатурацию вызывают либо действием тепла, либо изменением кислотности среды. [c.271] Мгновенная денатурация, по-видимому, происходит по тому же механизму, что и денатурация циклической ДНК — взаимодействие между основаниями нарушается без расплетания цепей. Последующая стадия, по-видимому, является процессом разделения полинуклеотидных цепей. [c.273] Труднее интерпретировать наличие индукционного периода при низких начальных температурах возможно, он связан с необходимостью возникновения каких-то активных центров, требующихся для эффективного протекания процесса расплетания цепей 2. [c.273] Процесс восстановления разрушенной вторичной структуры называется ренатурацией. Изучение процессов восстановления вторичной структуры, нарушенной каким-либо из описанных выше способов, чрезвычайно важно и имеет не меньшее значение, чем исследование процессов ее разрушения. При проведении ренатурации денатурированной ДНК в оптимальных условиях (о которых будет сказано ниже) конечным итогом является по крайней мере частичное восстановление исходной (нативной) структуры ДНК. Такой вывод можно сделать на основании следующих данных. [c.273] В последние годы разработаны методы разделения комплементарных цепей ДНК при ренатурации отдельных нитей ДНК фага Я, каждая из которых не обладает биологической активностью (ке более 10% исходной), наблюдается восстановление биологической функции примерно наполовину Важно отметить, что взаимодействуют с образованием двухспиральнон молекулы только комплементарные цепи цепи одного типа не способны к ренатурации. [c.274] Все это является свидетельством случайного сочетания комплементарных цепей в процессе ренатурации, в результате чего могут объединяться цепи, имеющие различную длину. [c.274] Вернуться к основной статье