Полинуклеотиды переход спираль—клубок

Переходы спираль—клубок в ионизуемых молекулах ДНК и синтетических полинуклеотидов проявляются также на кривых титрования этих вешеств и могут быть поэтому исследованы, например, потенциометрическим методом. Пользуясь общим выражением для кривой титрования (10.16) и [c.378]

Существенно иная ситуация имеет место в теории переходов спираль—клубок. Благодаря тому, что само наличие таких переходов определяется взаимозависимостью состояний индивидуальных мономерных единиц макромолекулы,., уже для построения модельной теории оказалось необходимой статистика одномерных кооперативных систем. Существующие теории переходов спираль—клубок в молекулах, полипептидов и полинуклеотидов претендуют лишь на качественное объяснение резкости, переходов, зависимости температуры перехода от состава растворителя, pH и ионной силы раствора, внешней силы и т. п. Они не ставят своей целью оценку параметров, характеризующих теплоту и энтропию перехода, а также степень его кооперативности. Фактически существующие теории лишь иллюстрируют то-обстоятельство, что переход спираль—клубок носит тем более резкий характер, чем больше свободная энергия инициирования спирального участка цепи, но не пытаются объяснить, почему эта свободная энергия так велика в реальных полимерных цепях. [c.385]

Намного больший вклад в наши представления о поведении растворенных макромолекул был внесен кристаллографией в связи с переходами спираль — клубок синтетических полипептидов и полинуклеотидов, которые будут обсуждены в гл. III. Эти явления вводят в физическую химию совершенно новое понятие одномерной кристаллизации . Подобные явления трудно было бы понять, если бы на основе данных рентгеноструктурного анализа не были подробно описаны спиральные конформации цепи главных валентностей в кристаллических глобулярных белках [28] и синтетических полипептидах [29]. Это дало возможность по данным рентгеноструктурного анализа волокон ДНК высказать предположение о биспиральной структуре дезоксирибонуклеиновой кислоты [30 ]. [c.31]

Параметр кооперативности а, вводимый при рассмотрении переходов типа спираль — клубок в полипептидах или полинуклеотидах [16] и являющийся мерой числа звеньев, входящих [c.59]

Рис. 26. Переход спираль — клубок в синтетических полинуклеотидах. Изменение удельного вращения и оптической плотности от температуры в разбавленном растворе комплекса, образованного полиадениловой и полиури-диловой кислотами, при ионной силе раствора 0,15 и рН=7 [27].

Перейдем теперь к изложению теории перехода спираль — клубок в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и синтетических полинуклеотидов. Основная цепь таких молекул представляет собой фосфорноэфирный полимер, в котором к кольцам рибозы присоединены циклические пуриновые и пиримидиновые основания (рис. 35). В ДНК [c.353]

Как видно, учет ионизации пуриновых и пиримидиновых оснований приводит к зависимости константы равновесия 5 как от температуры, так и от pH среды, которые дополняют друг друга во влиянии на переход спираль — клубок в ДНК и синтетических полинуклеотидах. Зависимость температуры перехода спираль — клубок в ДНК от pH среды была исследована в работах Кокса и Пикока Кавальери и Розенберг [ Ч, Стертеванта, Райса и Гейдушека [ 2] и Б. И. Сухо-рукова, Ю. Ш. Мошковского. Т. М. Бирштейн и В. Н. Лыс- [c.375]

В настоящее время метод измерения оптического вращения широко используется при изучении переходов спираль — клубок в полинуклеотидах и нуклеиновых кислотах, вызванных изменением температуры [107, ПО] или состава смешанного растворителя [112—114]. Рис. 62а и 626 иллюстрируют изменения удельного оптического вращения [и1в ДНК тимуса теленка и сополимера адениловой и уридиловой кислот [поли-(А + У) 1 при изменении температуры. На этих рисунках для сравнения приведены гиперхромные эффекты при денатурации измерение этих эффектов является одним из наиболее чувствительных методов обнаружения конформационного перехода. Характер кривой зависимости а]ц от температуры для ДНК имеет две особенности, отличающие эту кривую от кривой, полученной для синтетических полинуклеотидов. Наличие на кривой впадины (соответствующей увеличению декстровращения) в области температур 30—80° свидетельствует о тонких изменениях конформации молекулы ДНК- Другой вопрос заключается в величине декстровращения ДНК, которая намного меньше, чем соответствующая величина для двутяжной спирали поли-(А Ь У). Причина этого до сих пор не выяснена. [c.119]

Спиральные последовательности различной длины должны быть связаны между собой разупорядоченными неспирализованными участками. Степень такой разупорядоченности определяется температурой, природой растворителя и полимера и, возможно, молекулярным весом ПО]. Сосуществование ориентированных и беспорядочных участков цепей приводит к интересной проблеме переходов спираль — клубок [И]. Атомы, находящиеся в неупорядоченных отрезках макромолекулы, участвуют в броуновском движении, а атомы, находящиеся в ориентированных спиральных участках, фиксированы спиральной -структурой, которая является одномерным кристаллом. Эта спонтанная кристаллизация неспирализованных цепей представляет собой интереснейший аспект физической химии полиаминокислот. Такое явление удалось наблюдать пока только в одной системе — в полинук-леиновых кислотах и полинуклеотидах. Возникает вопрос каково минимальное число кислотных остатков, необходимое для спонтанного перехода спираль — клубок [c.607]

Под конформацпоннымн превращениями в макромолекулах до самого недавнего времени понимали превращения (переходы) спираль — клубок в полипептидах и нуклеиновых кислотах. Предполагалось, что, в отличие от макромолекул нативных белков, нуклеиновых кислот и их синтетических моделей — полипептидов и полинуклеотидов, где внутримолекулярные взаимодействия (в основном, водородные связи) обеспечивают наличие вторичной структуры, внутримолекулярные силы у обычных синтетических поли.меров недостаточны для поддержания уиорядоченности в цепи. Макро.молекулы первых существуют в растворах в конформации одионитевых (белки, полипептиды) или двунитевых (нуклеиновые кислоты, полинуклеотиды) спиралей (см. [251, 510]). Двойная спираль Крика — Уотсона [511] для дезоксирибонуклеиновой кислоты и а-сиираль Полинга — Кори [512] для полипептидов — наиболее известные примеры вторичной молекулярной структуры. Макромолекула в спиральной конформации подобна по своей структуре одномерному кристаллу. Изменением температуры или других условий (состав смешанного растворителя, pH растворителя — [c.252]

Биол. макромолекулы (белки, нуклеиновые к-ты) и их модели (полипептиды, полинуклеотиды) в р-рах могут иметь специфич. конформации, стабилизированные внутримол. взаимодействием. Так, нативные глобулярные конформации белков в водном р-ригеле стабилизированы водородными связями и гидрофобными взаимодействиями неполярных групп атомов. Полярные группы на пов-сти глобулы обеспечивают ее р-римость. При изменении состава и св-в р-рителя, pH и ионной силы р-ра или при изменении т-ры происходят виутримол. конформац. переходы типа спираль-клубок и глобула-клубок, что приводит к резкому изменению всех св-в Р. п. [c.190]