Свободная энергия сверхспирализации

В действительности интерпретация рис. 21.11 несколько сложнее, но результат тот же самый. Нативный образец (рис. 24.11, ) гетерогенен по т, и наиболее вероятная форма содержит на несколько сверхвитков меньше, чем ее топоизомер с максимальной наблюдаемой сверхспирализацией. Условия в геле в случае, который иллюстрирует рис. 24.11, >1, дают высокое разрешение при достаточно высоких значениях плотности сверхвитков. Это позволяет получить хорошее разрешение для распределения (по топоизомерам) сверхспирализованных молекул в нативном образце, но не в релаксированном. При других условиях в геле наблюдается некоторое распределение сверхспирализованных форм и в полностью релаксированном образце (рис. 24.11, Б). Это не артефакт использования фермента, размыкающего и замыкающего цепи ДНК, поскольку при разрезании одиночных цепей ДНКазой и последующем сшивании их лигазой получается тот же результат. Релаксированный образец должен содержать молекулы с т = О, 1, 2,.. . (рис. 24.12). Так как свободная энергия сверхспирализации равна Вт , то больцмановское распределе- [c.406]

Рассмотрим термодинамику сверхспирализации и то, как она сказывается на связывании ДНК с лигандами. Прежде всего заметим, что и замкнутой, и открытой релаксиро-ванным формам должна (по определению) отвечать одна и та же величина свободной энергии и они должны содержать одно и то же количество связанного лиганда. Это означает, что образование разрыва в одной из цепей или, наоборот, сшивание цепи в этом месте (см. рис. 24.7) должны сопровождаться лищь незначительными изменениями и или конформационной свободной энергии. [c.400]

В отсутствие лигандов сверхспирализованные молекулы обладают большей свободной энергией, чем открытые формы двойной спирали. Доказательством тому служит тот факт, что при образовании разрыва в одиночной цепи сверхспирализация спонтанно исчезает, при этом молекула переходит в релаксированное состояние. Ббльшая величина свободной энергии в этом случае является результатом уменьшения энтропии при переходе ДНК в более компактную и более упорядоченную сверхспирализованную форму, а также увеличения энтальпии из-за появления напряжений и деформаций в структуре молекулы. Так как при < = О нативная сверхспиральная молекула находится на более высоком энергетическом уровне, чем эквивалентная ей во всем остальном открытая форма ДНК, то отсюда с необходимостью следует, что при V < свободная энергия связывания всякого лиганда, способного уменьшать число сверхвитков, должна быть меньше для сверхспира- [c.400]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология