ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Внутримолекулярные взаимодействия в двойной спирали из "Молекулярная биофизика" Структура двойной спирали ДНК задается, согласно первоначальным предположениям, водородными связями, фиксирующими уотсон-криковские пары (см. рис. 8.5). Определяющая роль трех водородных связей в Г—Ц и двух в А—Т представляется естественной и согласуется с данными рентгеноструктурного анализа. Однако подлинное выяснение природы взаимодействий в двойной спирали требует специальных теоретических и экспериментальных исследований. Количественные данные об этих взаимодействиях получаются путем квантовомеханических расчетов и прямых физических исследований простых моделей. [c.501] Сильный мутаген — бромурацил (метилированный) изучался в парах с этиладенином [61] и метиладенином [62]. Интересно, что в этих двух случаях были получены различные результаты. В первой паре образуются водородные связи О2—Не и N3—N7, во второй паре О4—Ыб и N3—N7. Эти результаты показывают, что азотистые основания способны не только к таутомерии, но и к образованию разнотипных водородных связей (дальнейшие подробности см. в обзорах [63, 64]). [c.502] Очевидно, что в двойной спирали структура комплементарной пары оснований не может определяться исключительно ее свойствами в изолированном состоянии. Наряду с горизонтальными взаимодействиями в паре существуют и вертикальные взаимодействия соседних неспаренных оснований (см. далее). Стабилизуется структура, оптимальная для двойной спирали как целостной системы. Вместе с тем возможность образования водородных связей между различными атомами, по-видимому, существенна для мутагенеза (см. 9.9). [c.503] Теоретические расчеты взаимодействий в двойной спирали проводились в ряде работ, начиная с работы Де-Во и Тиноко [67] (см. также [6]). Важная идея работы [67] состояла в выявлении роли вертикальных взаимодействий между параллельными азотистыми основаниями ( sta king ). Известно, что между плоскими я-электронными циклами, расположенными параллельно друг другу, реализуются значительные дисперсионные взаимодействия (см. стр. 195). Поэтому молекулы красителей оказываются способными образовывать полимеры в растворе (так называемые полимеры Шайбе), обладающие своеобразными оптическими свойствами. Эти свойства связаны с экситон-ным механизмом передачи энергии возбуждения. В ДНК и в упорядоченных двуспиральных полинуклеотидах достаточно плотная параллельная упаковка оснований проявляется, в частности, в эффекте гипохромизма (см. 5.4). [c.503] В табл. 8.4 сопоставлены энергии взаимодействий, вычисленные в ряде работ. [c.504] Вернуться к основной статье