Олигонуклеотиды гипохромизм

При увеличении длины цепи олигонуклеотида гипохромизм быстро достигает предельного значения. Некоторый предел имеется также и для более высоких уровней спирализации структур за счет образования водородных связей, при котором значительное уменьшение молекулярного веса (на основании измерения вязкости) нативных нуклеиновых кислот при ферментативном гидролизе или разрушении ультразвуком уже может не сказываться на вели- [c.634]

Даже относительно бесструктурные полимеры, такие, как, например, денатурированная нагреванием ДНК или одноцепочечные гомополинуклеотиды, обнаруживают значительный остаточный гипохромизм. Это объясняется тем, что гипохромизм свойствен олигонуклеотидам и даже динуклеотидам соответствующей структуры. [c.144]

При изучении влияния олигонуклеотидов на спектры поглощения ряда красителей в видимой области было получено доказательство, подтверждающее тот факт, что плоскости пуриновых и пиримидиновых оснований в этих полимерах расположены друг над другом. Широко изучено связывание нуклеиновыми кислотами некоторых плоскостных основных красителей и аминоакридинов [35— 51]. Основные красители, проявляющие метахроматизм при взаимодействии с полиэлектролитами, характеризуются тем, что их водные растворы не подчиняются закону Ламберта — Бера. Это отклонение обусловлено агрегацией молекул красителя в концентрированных растворах. Долгое время считали, что агрегация происходит за счет того, что молекулы ароматического соединения укладываются друг над другом так, что их плоскости параллельны, причем нити агрегатов удерживаются вместе за счет лондоновских дисперсионных сил, возникающих между я-электронными системами, вследствие чего появляются изменения в спектре поглощения в видимой области. Связывание таких красителей нуклеиновыми кислотами в разбавленном растворе приводит к аналогичным эффектам (рис. 8-2). Прямая корреляция метахроматичности красителей (за счет определенной упаковки молекул) с гипохромизмом олигонуклеотидов вытекает из тех наблюдений [52, 53], которые показывают, что силы, действующие между циклами соседних ионов в агрегатах красителей в концентрированных растворах, характеризуются равновесным расстоянием 3—4 А. Отрицательный дихроизм окрашенных волокон ДНК (при использовании толуидинового голубого) в видимой области указывает на то, что в таких случаях плоскостные поглощающие группировки красителя расположены в основном под [c.528]

Ранее мы уже рассматривали изменение ультрафиолетового поглощения олигонуклеотидов но сравнению с изменением ультрафиолетового поглощения их мононуклеотидных компонентов (т. е. явление гипохромизма) при ионизации оснований. В случае же нативных ДНК при предельных значениях pH происходят еще большие изменения и становится ясным, что гиперхромный эффект связан главным образом с разрушением двухспиральной структуры, происходящим вследствие разрыва водородных связей. Кривые прямого и обратного спектрофотометрического титрования ДНК (рис. 8-25) не совпадают, причем гистерезисный эффект обусловлен ее денатурацией в щелочном или кислотном растворе. И в этом случае ионная сила среды сильно смещает значения pH, при которых происходит резкое возрастание оптического поглоще- [c.592]

Полное разрущение нативной ДНК до нуклеозидов или мононуклеотидов может приводить к увеличению оптического поглощения при 260 м 1 на 60—70%. В меньщей степени уменьшение оптического поглощения по сравнению с мономерными компонентами характерно для всех полинуклеотидов (включая апуриновые и апиримидиновые кислоты [369]) и олигонуклеотидов. В различные периоды гиперхромный эффект, проявляющийся при разрушении полинуклеотидов, приписывали главным образом остаткам гуаниловой кислоты [370], гуаниновым и цитидиновым остаткам [371[ и полипуриновым фрагментам [372[. Разрушение упорядоченной образованной водородными связями структуры сопровождается большим гиперхромным эффектом, но даже после полной денатурации остаточный гиперхромизм составляет 10—20%. Этот эффект соответствует гипохромизму олигонуклеотидов, на который мало влияют ионная сила или температура и для которого не характерны необратимые изменения при обычных условиях денатурации. Как было показано при изучении синтетических олигонуклеотидов, этот остаточный гипохромизм не связан с образованием водородных связей (см. стр. 496). [c.631]

Весьма вероятно, что основной причиной гипохромизма является прямое взаимодействие гетероциклических оснований и что влияние на этот эффект образования водородных связей обусловлено в первую очередь укладкой нуклеотидов в упорядоченную структуру с фактически полным ограничением движения по сравнению с олигонуклеотидами. То, что даже для относительно больших эффектов ни водородные связи, ни спиральная структура не являются необходимыми, было проде монстрировано на примере динуклеозидфосфатов, полученных из 6-диметиламинопурина, оптическое поглощение которых при гидролизе возрастало на 35%. В то время как при или вблизи > макс оптическое поглощбние понижается, при больших длинах волн (приблизительно при 280—300 м[1 для производных аденина и урацила) оно незначительно возрастает. Это увеличение хорошо заметно не только у высокомолекулярных полимеров. [c.632]

Кроме того, подобное увеличение оптической плотности при образовании олигонуклеотидов происходит и при коротких длинах волн (200—230 м х). Даже в области кмик гипохромизм претерпевает значительные количественные изменения. Действительно, кривые изменения оптической плотности с изменением длины волны [c.633]

Влияние длины цепи олигомера на гипохромизм двухцепочечного спирального комплекса полнрибоадениловой (высокомолекулярной) кислоты и олиготимидиловой кислоты с длиной цепи от 2 до 16 нуклеотидов было интерпретировано таким образом, что оно указывало на присутствие свободных концов из 2—4 остатков тимидиловой кислоты [385]. Оказалось, что двухцепочечные структуры совершенно не похожи на трехцепочечные комплексы, содержащие олигонуклеотиды, в том отношении, что последние фактически совершенно жесткие оказалось также, что они отличаются от двухспиральных комплексов, образованных полиуридиловой и олигоадениловой кислотами [386], по-видимому, вследствие более сильного межплоскостного взаимодействия в олигоаденило- [c.636]

К сожалению, модель двух состояний плохо согласуется с данными по стэкингу в олигонуклеотидах. Значения кажушейся энтальпии Вант-Гоффа, определенные с помощью разных оптических методов, существенно различаются. Измерения ДОВ и КД для димера гАргА дают значения ДЯ° между — 5,3 и — 8,0 ккал моль , в то время как из данных по гипохромизму следует, что эти значения лежат между - 8,5 и - 10 ккал моль . В значительной степени этот разброс можно объяснить трудностями в выборе низкотемпературного предела для данного оптического параметра/4. Более убедительное доказательство того, что модель двух состояний не вполне пригодна для описания стэкинга в димерах, дает ЯМР. Согласно модели двух состояний, химический сдвиг для каждого протона должен изменяться при изменении температуры от величины, отвечающей димеру, до величины, отвечающей мономеру, давая одну и ту же кривую плавления (такую же, как и получаемая из оптических данных). На опыте, однако, для разных протонов получаются слегка различающиеся кривые, и это означает, что разные линии резонансного поглощения по-разному зависят от разных конформаций из полного набора состояний динуклеотида для данных условий. Например, энтальпия Вант-Гоффа получаемая из данных для протона Н-2, который принадлежит 3 -связанному аденину А в АрА, равна [c.261]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология