спектре полинуклеотидов

Спектр тимина в D2O (рис. 15.2, (3) отличается от спектра урацила в основном тем, что содержит сигнал метильной группы при 8,2 т. В ходе дальнейшего обсуждения мы увидим, что этот сигнал особенно важен в спектрах полинуклеотидов. [c.406]

В принципе олигонуклеотиды обладают несколькими преимуществами по сравнению с полинуклеотидами. Их оптические свойства проще поддаются анализу, поскольку в них может осуществляться лишь ограниченное число таких взаимодействий, как экситонное. Спектры ЯМР олигонуклеотидов тоже значительно легче интерпретировать, чем спектры полинуклеотидов. Во-первых, число линий в спектрах олигонуклеотидов меньше, что облегчает как их регистрацию, так и идентификацию. [c.248]

Наиболее широко МКД используется для исследования неорганических и комплексных соединений, включающих основания нуклеиновых кислот и полинуклеотиды. Так, в электронном спектре металлопорфиринов, имеющих симметрию 04н, наблюдаются две полосы (рис. Х1У.8). Оба возбужденных состояния дважды вырождены. Из кривой МКД видно, что коэффициент А первого перехода во много раз больше второго. Для различных металлов это соотношение составляет в среднем 9 1. Значение В коэффициента существенно зависит от заместителей в кольцах. МКД очень чувствителен к степени окисления железосодержащих порфиринов. [c.260]

Методы количественного определения нуклеиновых кислот, основанные на спектрофотометрии в ультрафиолетовой области спектра, отличаются высокой чувствительностью и простотой проведения анализа. Необходимым этапом различных методов спектрофотометрического определения нуклеиновых кислот является их экстракция из биологического материала, сопряженная с ги"рол зом полинуклеотидов. В связи с этим следует иметь в виду, что из исследуемого материала предварительно необходимо удалить свободные нуклеотиды. [c.162]

Как и в случае полипептидов, свойства спектров поглощения полинуклеотидов отражают спектральные свойства их компонентов. На рис. 13-11 и 13-12 приведены спектры поглощения пуриновых и пири- [c.22]

Влияние синтетических олигонуклеотидов (со средней длиной цепи около б нуклеотидов) на спектры поглощения розанилина, толуидинового голубого и акридинового оранжевого (рис. 8-3 и 8-4) [21, 22] было сходным, но не идентичным тому, которое наблюдалось при использовании нуклеиновых кислот. Чтобы избежать связывания с отдельными мономерными фрагментами, которое, по-видимому, могло произойти при большом избытке полимера, использовали эквимолярные количества красителя и полинуклеотида [56[. Кроме того, применяли буферные растворы с низкой ионной силой, так как при избытке катионов, особенно двухвалентных, константы связывания для комплексов краситель — нуклеиновая кислота понижены. (Двухвалентные катионы примерно в 30 раз эффективнее одновалентных и, по-видимому, действуют исключительно как [c.529]

Изучено взаимодействие синтезированных ферментативным путем полинуклеотидов с основными красителями, в частности с акридиновым оранжевым [112]. Обычно связывание красителей и конечные изменения в видимой части спектров поглощения могут зависеть от соотношения между имеющимися в наличии местами для связывания и количеством молекул красителя, а также от ионной силы среды. Можно ожидать, что при повышении температуры снижается степень связывания и, по-видимому, определение констант относительного связывания для различных красителей и гомополимеров может быть получено лишь при сравнении температур диссоциации, определенных в стандартных условиях. [c.549]

Р н с. 8-12. Влияние полинуклеотидов [3-10 М (Р)] на спектр поглощения акридинового оранжевого (3- 10" М) в 0,01 М ацетате аммония при [c.550]

Приблизительный квантово-механический расчет перекрывания я-электронных систем между параллельными плоскостями оснований в ДНК при расстоянии 3,36 А также указывает на существование заметного л-электронного взаимодействия, что может количественно объяснить аномалии в ультрафиолетовых спектрах олиго- и полинуклеотидов и частичную укладку оснований друг над другом даже в олигонуклеотидах без образования соответствующих водородных связей [378]. Различные величины перекрывания л-электронных систем для различных гетероциклических систем показывают, что распределение электронов и л-электронные взаимодействия зависят от последовательности оснований, что соответствует экспериментальным данным [379]. [c.635]

Тем не менее сфера приложения атом-атом потенциалов остается очень большой. В гл. 4 показано, что механическая модель дает возможность предсказывать не только геометрию, но и такие термохимические свойства, как теплоты образования, изомеризации, гидрирования и т. д. Эта модель может быть использована и для расчетов частот колебательных спектров молекул (см. гл. 4). Наконец, следует отметить большую роль атом-атомного подхода в понимании строения и свойств макромолекул — регулярных полимеров, полипептидов и полинуклеотидов (гл. 7—9). [c.214]

В первом исследовании, посвященном полимеризации тимидин-5 -фосфата , была сделана попытка применить в качестве конденсирующего агента хлорангидрид -толуолсульфокислоты. По сравнению с синтезом при участии дициклогексилкарбодиимида применение хлорангидрида л-толуолсульфокислоты, по-видимому, вызывает меньшую степень полимеризации. Кроме того, при изучении УФ-спектров был обнаружен ряд новых веществ, представляющих собой, как предполагают, полинуклеотиды, в которых концевые [c.508]

Рис. 25. Инфракрасные спектры растворов полинуклеотидов в ОаО [52].

РНК-полимераза — фермент с широким спектром действия. При его помощи синтезируется растворимая и рибосомальная РНК, а также монотонные полинуклеотиды. [c.309]

Изучение количественных инфракрасных спектров полинуклеотидов и комплексов, которые они образуют, в тяжелой воде свидетельствует о том, что пуриновые и пиримидиновые основания в этих соединениях и в мононуклеотидах имеют в каждом случае одни и те же таутомерные формы и что при взаимодействии не происходит смещения таутомерного равновесия. Однако при образовании полиаденилил-полиуридиловых и полицитидилил-полиинозиновых [c.545]

Спектры полинуклеотидов в растворе D2O были изучены Майлсом [50—52]. В спектрах смесей поли-А (натриевая соль нолпадениловой кислоты) и поли-У (натриевая соль полиуридиловой кислоты) наблюдается значительное отклонение от аддитивности, наблюдаемой в спектрах смесей мононуклеотидов. Этот эффект, обусловленный взаимодействием полинуклеотидов, можно видеть из спектров, приведенных на рис. 24. Как видно из рисунка, спектр б (поли-А + поли-У) резко отличается от спектра, рассчитанного путем суммирования спектров поли-А и поли-У, снятых отдельно. Напротив, спектр а, [c.57]

В случае ДНК применим несколько иной подход, так как здесь длина молекулы достаточно велика и можно пренебречь концевыми эффектами. Когда молекула является строго двухиепочечной, имеется восемь линейно независимых базисных спектров, которые могут быть получены из спектров полинуклеотидов с регулярной последовательностью. КД природных ДНК удается оценить достаточно надежно, если вычисления основываются на спектрах ДНК, которые содержат в обеих цепях как пурины, так и пиримидины. Такие полимеры, как ро1у(с1А с1Т), не подходят для получения базисных спектров, поскольку их структура в общем отличается от структуры природных ДНК. Например, если бы структура трех приведенных ниже синтетических полимеров была одинаковой, то должно было бы выполняться следующее соотнощение [c.81]

Реагенты, способные реагировать со свободными аминогруппами. В качестве такого реагента в химии нуклеиновых кислот часто используется формальдегид он реагирует со свободными аминогруппами цитозина, гуанина и аденина, образуя соответствующие оксиметильные производные (или — после дегидратации — шиффовы основания). Эта реакция сопровождается изменением спектра поглощения (смещением максимума в сторону длинных волн и усилением поглощения в области максимума) поэтому ее можно прослеживать спектрофотометрически. Все основания двухцепочечной ДНК в ее нативной конформации, а также больший или меньший процент оснований в других упорядоченных полинуклеотидах защищены от этой реакции, т. е. не реагируют с формальдегидом, если соблюдаются определенные меры предосторожности (нейтральное значение pH, низкая температура, низкая концентрация), сводящие к минимуму конформационные изменения, которые могут происходить даже в условиях, когда новые ковалентные связи не образуются. [c.145]

Спектры компонентов нуклеиновых кислот зависят от pH поскольку переход от нейтральной формы основания к протонированной или депротонированной сказывается на распределении электронной плотности в гетероциклических ядрах, а соотношение форм является функцией pH раствора. Протонирование свободной пары электронов атома азота гетероциклического ядра, естественно, сильно сказывается пап — я -электронных переходах (см. гл.З). Сольватация, особенно в полярных растворителях, также существенно влияет на п — я -переходы, вследствие чего плечи на кривых поглощения, соответствующие п — я -переходам, проявляются более четко в неполярных растворителях 2 . Важные изменения спектров происходят, кроме того, при межплоскостных и комплемен-гационных взаимодействиях оснований в полинуклеотидах (см. гл. 4). [c.619]

Нуклеотидное звено, входя- р (.. 12.З. Спектры флуоресценции щее в состав полинуклеотидной моно-, олиго- и полинуклеотидов цепи, принимает участие в сложном комплексе взаимодействий с соседними звеньями. В возбужденном состоянии такие взаимодействия (особенно обусловленные я-электронами) усиливаются, Об этом свидетельствуют, в частности, более резкие различия в спектрах флуоресценции, чем в спектрах поглощения, нри переходе от моно- к олиго- и полинуклеотидам 5-12.3). С другой стороны, взаимодействие мономерных звеньев в полинуклеотидной цепи изменяет свойства возбужденных состояний полинуклеотидов. Время жизни синглетного возбужденного состояния мононуклеотидных звеньев в полинуклеотиде приблизительно в 100 раз меньше, чем для мономерных компонентов. [c.625]

На основании спектров флуоресценции и ряда других фактов было высказано предположение о существовании в полинуклеотидах при низких температурах синглетных зксимеров, т. е. возбужденных аддуктов, образующихся в результате перекрывания я-электронных облаков возбужденного гетероциклического основания с соседним по цепи невозбужденным основанием [c.625]

Предварительные данные свидетельствуют о том, что N-окись аденозина сохраняет высокую чувствительность к УФ-облучению и в составе полинуклеотидов. N-Окись поли-А легко подвергается фотолизу при последующем щелочном гидролизе обнаружен фотопродукт с УФ-спектром, аналогичным спектру изогуанозина [c.676]

Точно так же, как высокая поляризуемость симметричных водородных связей с двумя минимумами вызывает непрерывное поглощение в ИК-спектрах растворов, меньшая поляризуемость несимметричной водородной связи с перегибом на потенциальной кривой или с двумя минимумами является причиной ушире-ния полос. Иногда такое уширение наблюдается, например, для валентных колебаний ЫН, образующих водородную связь. Фол-дес и Сандорфи [237], рассматривая ангармоничность колебаний связи МН" -М, пришли к заключению, что потенциальная кривая имеет именно такой вид. Шульман [238] считает, что в полинуклеотидах несимметричная потенциальная кривая имеет место для водородной связи между атомами N(3) тимина и N(1) аденина (см. также разд. V. 17). Сильное уширение в действительности наблюдается для полос валентных колебаний ЫН-группы, образующей указанную водородную связь, так же как [c.299]

Ультрафиолетовое поглощение нуклеииовых кислот зависит от ряда факторов, среди которых ие последнее место занимает характер предварительной обработки препарата. Современные методы выделения рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот позволяют избежать большей части условий, которые вызгл-вают денатурацию, например, низких или высоких значений pH, низкой ионной силы или высоких температур, ведущих к необратимым изменениям в спектрах поглощения [263—267]. Для так называемой нативной ДНК значение экстинкции (бмакс), отнесенное к числу фосфатных остатков (т. е. средняя величина экстинкции, приходящейся на один нуклеотид) в 10 Л4 (или выше) растворе хлористого натрия и нейтральном значении pH, лежит между 6000 и 6500. В бессолевом растворе даже при pH 7 происходит глубокая денатурация и между pH 6,5 и 7,5 изменения в ультрафиолетовом поглощении достаточно велики [265], по-видимому, за счет смещения значений рК в результате протонирования адениновых и цитозиновых остатков в этой области значений pH. Экстинкция соответствующей смеси мононуклеотидов должна быть равна приблизительно 10500, и, следовательно, для ДНК характерны значительные гипохромные эффекты. Существенно, что изменения ультрафиолетового поглощения полинуклеотидов в результате изменений pH, температуры и ионной силы отражают большие или малые конформационные изменения (несомненно, наряду с другими физическими свойствами), которые увеличивают или уменьшают гипо-хромный эффект. [c.584]

Для того чтобы различить одноцепочечные и двухцепочечные полинуклеотиды in vivo, был использован метод, основанный на более высокой чувствительности к ультрафиолетовому облучению пиримидинов по сравнению с пуриновыми основаниями. Экспериментально было найдено, что спектры ультрафиолетового излучения, вызывающего инактивацию бактериофагов Х-174 (содержит одиотяжную ДНК) и Т2 (содержит двухсииральную ДНК), значительно различаются. В первом случае спектр весьма сходен со спектром ультрафиолетового поглощения смеси дезоксицитидина и тимидина с минимумом при 240 в случае бактериофага Т2 спектр излучения имеет минимум при 230 м[1, как и в спектре поглощения ДНК [302]. Возможное теоретическое объяснение этого явления заключается в том, что в случае двухспиральной структуры перенос поглощенного кванта от пуринов к пиримидинам приводит к примерно равной эффективности всех квантов, независимо от того, поглощены ли они пурином или пиримидином. Благодаря этому спектры излучения, действующего на молекулу, напоминают ультрафиолетовые спектры поглощения [c.601]

Все нуклеотиды имеют асимметрические атомы и поэтому оптически активны. Однако в настоящее время интерес к ДОВ нуклеиновых кислот вызван попытками проникнуть в их вторичную структуру [107—114), аналогично тому как изучались полипептиды и белки (см. раздел Г). Известно, что в видимой области спектра ДНК и РНК имеют простую дисперсию оптического вращения друдевского типа [110, 111, 114). Фреско [ПО], однако, сообщил о сложной дисперсии ДНК, но он проводил измерения в ультрафиолетовой области спектра ниже 360 мц. По-видимому, целесообразно с помощью доступных в настоящее время приборов высокого класса вновь исследовать ДОВ этих природных полимеров. В табл. 17 приведены недавно опубликованные (требующие в будущем уточнения) параметры ДОВ нуклеиновых кислот и некоторых синтетических полипептидов. В отличие от ДОВ синтетических полипептидов ДОВ полинуклеотидов обрабатывали только с помощью уравнения Друде и никакими другими уравнениями не пользовались в этой области нет также ни одной удовлетворительно развитой теории. Оптическое вращение этих [c.118]

ЧТО взаимодействие происходит и между молекулами салмого основания [9]. Тот факт, что изменения в растворимостях и коэффициентах активности существенны уже при относительно низких концентрациях (в наиболее благоприятных случаях 0,1 моль/л), указывает на то, что они вызваны скорее прямым взаимодействием между молекулами, чем иеспецифическим влиянием на растворитель. Важные доказательства этого были получены при наблюдении сдвигов в спектрах ЯМР протонов кольца оснований при возрастающих концентрациях последних [10]. Константы ассоциации, вычисленные из данных но растворимости и коэффициентов активности (типа приведенных на рис. 1), успешно объясняют зависимость положения сдвигов в спектрах ЯМР от концентрации. Эти константы не очень велики ( -5 л/моль для взаимодействия аденин — цитозин и 1 л/моль для тимин — урацил), но они указывают на то, что молекулы оснований взаимодействуют между собой существенно сильнее, чем с молекулами воды, присутствующими в большом избытке (55 моль/л). ]г[еблагоприятное изменение энтропии ассоциации отдельных молекул в разбавленном растворе значительно меньше для оснований, которые связаны с ковалентным остовом цепи нуклеиновой кислоты. Поэтому почти несомненно, что механизм, который ответствен за взаимодействие отдельных молекул основания, является главным фактором, обеспечивающим устойчивость простой или двойной спирали полинуклеотида в водном растворе. Так как детали механизма этого взаимодействия окончательно не установлены, его принято характеризовать неопределенным термином стекинг . [c.306]

Уширение и сдвиги в сильное поле сигналов в спектрах ЯМР свидетельствуют о сильной аоооциацни поли-У не только с пурино-вым и полинуклеотидами, такими, как поли-А, но и со свободными пуриновыми основаниями [82, 86], а также об ассоциации поли-У и поли-Ц с нуклеозидами, 5 -нуклеотидами и нуклеозидтрифосфа-тами [84]. Особый интерес представляет наблюдение Чена и Крейчмена [86], которые установили, что пурин столь тесно связывается при внедрении в структуру поли-У, что при облучении резонансного сигнала протона при С-2 рибозы наблюдается положительный эффект Оверхаузера (см. разд. 1.18.2) для протонов пурина при С-6 и С-8, но для протона при С-2 этого эффекта не наблюдается. [c.428]

В подробных обзорах [243, 3961 рассмотрены электронные переходы с основного состояния оснований, мононуклеозидов, мононуклеотидов, ДНК и РНК Там же обсуждается влияние стэкиига оснований на электронные спектры дин у кл сюти дов олигонуклеотидов, однонитевых и двухнитевых полинуклеотидов и, наконец, ДНК и РНК. [c.215]

Природа сигнала ЭПР позволяет измерять несколько параметров, которые дают информацию о физических свойствах и микроокружении спин-меток. Спин-метки могут быть размещены на различных органических молекулах в пределах от небольших молекул до белков, углеводов, полинуклеотидов. Различия спектров ЭПР спин-меток зависят от влияния на них микроокружения. Одним из наиболее распространенных параметров ЭПР является постоянная сверхтонкого взаимодействия, позволяющая регистрировать изменения полярности среды выше на несколько десятых нанометра от поверхности спин-метки. Этот параметр определяется измерением магнитного поля между низкими и средними резонансными его линиями, выраженного в Гс. Типичные значения 16,3 Гс для TEMPONE в воде и 14,5 Гс для TEMPONE в гексане. Спин-метки, растворимые в углеводородах, будут давать значения Ам, типичные для углеводородных растворителей в водно-масляных эмульсиях. [c.303]

Условия, необходимые для стэкинга оснований, интенсивно исследовались путем анализа свойств одноцепочечных полинуклеотидов в растворе, особенно полиадениловой кислоты. Наиболее плодотворным оказалось в этом отнощении изучение оптических свойств растворов. На рис. 6.11 сопоставлены спектры поглощения АМР и poly (А) в растворах, содержащих эквивалентное количество нуклеотидных остатков. Интегральное поглощение poly (А) существенно меньще, чем поглощение составляющих ее мономеров, — эффект, известный под названием гипохромизма (см. гл. 7, где обсуждаются оптические явления). Кроме того, длина волны, отвечающая максимуму поглощения poly (А) при нейтральных pH, на 3 нм меньще, чем соответствующая величина для АМР. Однако эта значительная разница в поглощении постепенно уменьщается при повы-щении температуры. [c.304]

Конформация, принимаемая гомополинуклеотидами, определяется термодинамикой взаимодействий между мономерными звеньями и между мономерами и растворителем. Полидезоксирибонуклеотиды и полирибонуклеотиды различаются только присутствием или отсутствием 2 -гидроксильной группы в сахаре. Это различие, однако, оказывает глубокое влияние на предпочтительную конформацию рибозного кольца, которая в свою очередь влияет на статистические размеры одноцепочечных полинуклеотидов. Оно ответственно также за значительные различия в конформациях двойных спиралей, принимаемых комплементарными двухцепочечными РНК и ДНК. Поэтому не удивительно, что локальная структура различных гомополимеров, выявляемая при исследовании их оптических свойств, также зависит от наличия 2 -гидроксильной группы. Например, спектры КД ро1у(с1С) и ро1у(гС) существенно различаются по интенсивности (рис. 22.2). Поскольку оптические свойства ёС и гС почти одинаковы, можно быть совершенно уверенным, что эти спектральные различия связаны с различиями в структуре. Замена 2 -ОН- группы на 2 -ОМе приводит к образованию полимеров, весьма близких по своим свойствам к обычным полирибонуклеотидам. [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология