ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика расплетания двойной спирали из "Биофизика" Мы пока не касались вопросов о скоростях переходов спираль — клубок. Вопросы эти не тривиальны. [c.242] Кинетика расплетания двойной спирали ДНК была впервые исследована Куном (1957). Расплетание возникает после разрыва связей между цепями. Если допустить, что оно происходит в результате вращательного броуновского движения, то этот процесс потребует времени т, гораздо большего, чем наблюдаемое. Так, для ДНК с м. м. 3 10 раскручивание 450 витков спирали, что необходимо для полного разделения, требует 150 дней. Между тем т для ДНК с м. м. порядка 10 составляет около 1 мин. Кун рассмотрел разделение цепей, происходящее при сочетании вращательного теплового движения с поступательным, и получил для ДНК с м. м. 3 10 т порядка 1 мин, что также слишком много. [c.242] Верхний предел, То, отвечает хаотическому свертыванию и развертыванию без преимущества для последнего. Считаем, что двойная спираль ДНК находится в воде при 20 °С. Средний вращательный момент Р половины молекулы с м. м. 1,2-10 равен 1,34-10 ед. СГС, момент количества движения молекулы воды р = 1,9-10 ед. СГС. Умножая р на радиус спирали, находим средний вращательный момент, возникающий вследствие соударения молекул Н2О и ДНК, р == 1,7-10 ед. СГС и Р/р = д = 7,8-10 . Для уменьшения Р до нуля нуашо большое число соударений, равное Расчет дает 2-10 соударений в 1 с и время, необходимое для соударений, т. е. для уменьшения момента от Р до О, равно 3-10 с. Среднее время г между двумя последовательными нулями флуктуирующего момента вдвое больше вс.иедствие симметрии флуктуаций во времени. За время I угловая скорость не меняет знака и можно рассматривать I и число оборотов п за это время мак шаг и броуновском блуждании. Имеем п = соог = 2,9-10 оборотов, и время т, для 10 оборотов равно (10 /п) г = 73 с. При /V 1 время т близко н верхнему пределу. Это значение согласуется с опытом. Из расчета следует, что т Тд (М — молекулярная масса). [c.243] В действительности кинетика плавления нативной ДНК отве чаеТ целому спектру времен т. Подлинная теория явления еще не построена и наталкивается на большие трудности при исследовании связи между достижением внутреннего равновесия и рас пле-танием. Дезорганизованные участки спирали могут сплавлять я вновь. [c.244] Экспериментальное изучение кинетики расплетания позволяет определять дефекты во вторичной структуре ДНК. С этой целью Лазуркин с сотрудниками разработали кинетический формальде-гидный метод (КФМ). [c.244] Ренатурация легко проходит у фаговой ДНК, несколько труднее у бактериальной и практически неосуществима у ДНК высших организмов. Это понятно — если бы образцы ДНК, полученные из тимуса теленка, клеток Е. соН и фага Т2, все имели м. м. [c.246] Ренатурация позволяет получать гибридные двойные спирали из ДНК различного происхождения. Получены гибриды ДНК, выделенных из различных штаммов Е. oli, и межвидовые бактериальные гибриды. Гибридизация ДНК вскрывает эволюционногенетические связи между бактериями. [c.246] Вернуться к основной статье