Плавление двойной спирали кооперативное

Образование двойной спирали напоминает кристаллизацию, т. к. при этом возникает система с ближним и дальним порядком. Но кристаллизация эта своеобразна, т. к. в ней участвуют две объединившиеся полимерные цепи. При нагревании ДНК в р-ре происходит плавление упорядоченной спиральной структуры. Плавление ДНК (переход спираль — клубок) — это кооперативный переход, напоминающий фазовые переходы в трехмерных системах (см. Макромолекула). Однако переход происходит хотя и резко, но во вполне измеримом темп-рном интервале (в отличие от плавления обычных кристаллов), У ДНК бактериофагов, к-рая вполне гомогенна по своему составу, ширина интервала плавления ДГ (вычисленная путем проведения касательной в центре кривой перехода) составляет ок. 3 °С. [c.193]

Хотя и нельзя сейчас делить ДНК и РНК на химически индивидуальные вещества, тем не менее мы может измерять степень молекулярной неоднородности каждого препарата, что для многих целей немаловажно. Лучшие методы были разработаны в двух лабораториях Доти и Месельсона. Во-первых, можно измерять температуру кооперативного пе-рехода спираль-клубок. Эта температура линейно растет с процентом Г-ЬЦ в макромолекуле (рис. 78), что вполне естественно, так как у пары оснований Г—Ц имеется 3 водородные связи, а у пары А—Т — всего 2. Интересно, что точки плавления спиралей ДНК, полученной из самых различных организмов, начиная от фага Т4 и кончая зобной железой теленка, хорошо ложатся на прямую. Экстраполяция к нулю (чистый полимер АТ) дает 69°. Измерение точки плавления синтетического полимера АТ, полученного по Корнбергу, дает 65°. Разница в 4° не удивительна полимер Корнберга строго регулярен в отношении порядка чередования звеньев, а природные ДНК все нерегулярны. Сами кривые плавления двойных спиралей представлены на рис. 79. Они получены путем измерения гинохромного эффекта при 260 ш (х. За точку плавления принимается положение средней точки кри- [c.258]

Важнейшей особенностью внутримолекулярных взаимодействий, стабилизирующих макромолекулярную структуру ДНК, является их кооперативность. Для двойных спиралей, построенных из комплементарных гомополинуклеотидов, это означает, что при их денатурации, происходящей, например, при повышении температуры и приводящей к образованию изолированных полинуклеотидных цепей, все звенья спиральной структуры разрушаются одновременно. Такой процесс называют плавлением двойной спирали. Его описывают кривой плавления, которая, в свою очередь, характеризуется мпературой плавления Тт и шириной температурного интервала, в котором происходит разрушение двойной спирали (рис. 16). [c.29]

Подобно белкам, нуклеиновые кислоты могут денатурировать. Этот процесс состоит в расхождении цепей двойной спирали ДНК и двухспиральных участков молекулы РНК (в частности, тРНК рис. 2-24). Денатурацию можно вызвать добавлением кислоты, щелочи, спиртов или удалением стабилизирующих структуру молекулы противоионов, например Mg +. В результате денатурации каждая из цепей молекулы приобретает форму беспорядочно свернутого клубка, поэтому данный процесс называют переходом спираль—клубок. Тепловая денатурация нуклеиновых кислот, как и белков, носит кооперативный характер (гл. 4, разд. В.7) и происходит в довольно узком интервале температур характерным параметром процесса является температура плавления. [c.142]

Имеющиеся в настоящее время данные позволяют предсказывать стабильность определенных вторичных структур РНК. Стабильность зависит от типов ближайших соседних пар оснований в двойной спирали, а также от размера и структуры одиоцепочечных петель между спиральными областями. Термодинамические параметры, необходимые для таких оценок, можно определить, исследуя стабильность комплексов между короткими олигонуклеотидами, а также стабильность шпилек, образуемых синтетическими молекулами РНК. Экспериментальные данные для коротких спиралей очень хорошо описываются в рамках модели двух состояний. Использование этой модели сушественно упрощает статистико-термодинамический анализ рассматриваемых систем. Результаты исследований множества модельных соединений позволяют сделать ряд общих выводов. Соседние СС-пары стабилизируют спиральные структуры в значительно большей степени, чем последовательности, содержащие AU-пары. Наименьшую дестабилизацию в структуру шпилек вносят петли, содержащие 6 или 7 оснований. Существование двух изолированных петель, разделенных лишь несколькими парами оснований, маловероятно. Последний вывод помогает понять кооперативность плавления ДНК. [c.380]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология