Гидрофобные полинуклеотидах

Возрастание стабильности при повышении температуры иногда используют в качестве показателя гидрофобной природы связывания. Следует, однако, отметить, что эта закономерность не характерна для стэкинг-взаимодействия между комплементарными парами оснований в полинуклеотидах, которые при высоких температурах становятся менее стабильными (гл. 2, разд. Г. 10). [c.249]

Разумеется, трудно ожидать, что атом-атом потенциалы объяснят все тонкости, связанные с конформацией олиго- и полинуклеотидов в растворах наибольшие затруднения, естественно, возникнут при учете гидрофобных взаимодействий и конфигурационной энтропии. Поэтому в ряде случаев более грубые модели, в частности комбинаторные, могут и.меть больший успех. [c.415]

В последнее время силам стэкинг-взаимодействия придают более существенное, чем. ранее, значение в поддержании вторичной структуры ДНК, а водородным связям между комплементарными парами оснований приписывают в большей мере направляющую роль во взаимной ориентации оснований в процессе стэкинг-взаимодействия. Действительно, вклад гидрофобных взаимодействий в поддержание вторичной структуры биспиральных полинуклеотидов возрастает при замене У на Т, т. е. за счет добавочно вводимого гидрофобного метильного радикала. [c.209]

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]

Д/олйк ула ДЯ/(С - двухспиральный полинуклеотид, в котором обе спирали соединяются и стабилизируются прежде всего водородными, а также гидрофобными и ионными связями. [c.43]

В олигомерах однотяжевых полинуклеотидов, начиная с динуклеотидов, обычные силы — ван-дер-ваальсовы, электростатические и гидрофобные, которые обсуждались в двух предыдущих обзорах, проявляются весьма своеобразно они при- [c.166]

В чем же отличие полинуклеотидов от обычных полимеров и полипептидов Прежде всего, гидрофобные силы, которые в последних начинают проявляться при сравнительно большой длине цепи, когда могут образоваться внутренние и внешние области, уже в динуклеотидах дают значительный вклад в осевые взаимодействия, который, как мы увидим, практически не увеличивается при росте цепи. Далее, решающую роль в определении конформации полинуклеотг.да играют взаимодействий двух соседних мономерных единиц, а взаимодействие более далеких единиц можно считать прене- брежимо малым. Поэтому уже рассмотрение динуклеотидов раскрывает все основные конформационные особенности однотяжевых цуклеотидов. [c.167]

Имеет смысл сформулировать несколько задач, которые, надо полагать, будут в скором времени решены из анализа потенциальных функций. 1. Сколько минимумов имеет потенциальная функция регулярного полинуклеотида и каковы их положения в пространстве шести геометрических параметров, характеризующих конформацию 2. Каковы барьеры между минимумами и как велика конформационная свобода в различных состояниях 3. Как влияют электростатические и гидрофобные взаимодействия на относительную стабильность различных конформаций (разумеется, для гидрофобных взаимодействий придется подобрать соответствующие потенциалы) 4. Соответствуют ли известные онформации двойной спирали минимумам (локальным или глобальному) потенциальной функции регулярных однотяжевых полинуклеотидов [c.181]

Каким бы ни было количественное объяснение гидрофобных взаимодействий, они существуют, и это доказывается огромным экспериментальным материалом [60]. Важную роль гидрофобных взаимодействий в формировании пространственной структуры олиго- и полинуклеотидов впервые подчеркнули и попытались теоретически объяснить Синаноглу и Абдульнур (61]. Эта роль сводится к тому, что в системе нуклеотид — растворитель возникают силы, препятствующие контактам неполярных оснований с полярной жидкостью (водой), и они способствуют сближению оснований и возникновению стопкообразной конформации, которая и без того стабилизируется дисперсионными силами. [c.183]

Хорошо известно (см., например, [8—11]), что молекулы биополимеров в растворе могут обладать различными конформациями в зависимости от температуры, состава растворителя, концентрации водородных и других ионов в нем. Так, молекулы ДНК и синтетических полинуклеотидов в растворе могут либо иметь структуру двойной спирали, стабилизуемой внутримолекулярными водородными связями и силами ван-дер-ваальсового взаимодействия (диполь-дипольными и дисперсионными), действующими между гидрофобными группами, либо находиться в конформации статистического клубка, в которой отсутствует упорядоченная система внутримолекулярных водородных связей. Синтетические полипептиды, в том числе полипептиды, несущие ионизуемые группы, как например поли-Ь-глутаминовая кислота, поли-Ь-ли-зин, также могут находиться либо в стабилизуемой внутримолекулярными водородными связями и ван-дер-ваальсовыми силами спиральной конформации, либо в конформации клубка. Глобулярные белки обладают компактной структурой, стабилизованной гидрофобными взаимодействиями и характеризующейся в ряде случаев наличием спиральных областей при денатурации компактная структура разрыхляется, спиральные области разрушаются. [c.19]

Конечно, ценность такого рода оценок снижается вследствие того, что влияние растворителя в них никак не учитывается, и полученные цифры справедливы для вакуума. В водных растворах полинуклеотидов гидрофобные взаимодействия должны дополнительно стабилизировать укладку оснований в стопку. Действительно, стабилизации невалентными взаимодействиями (5— 8 ккал/моль-основание) еще недостаточно, чтобы сделать энергию системы полинуклеотид — растворитель минимальной для этой конформации в органических растворителях (например, поли-С в этиленгликоле [36]), которые, как известно, являются эффективными денатурантами, минимум свободной энергии соответствует беспорядочной конформации полинуклеотида. За Еозникновение беспорядочной конформации ответственна при этом конфигурационная энтропия, которая резко повышается при размораживании вращений вокруг одинарных связей рибозофосфатного скелета. [c.413]

Нуклеиновые кислоты образованы нуклеотидами, связанными фос-фодиэфирными группами через группы в положениях 3 и 5. Такая структура имеет большое число вращательных степеней свободы. Для закручивания структуры представляют интерес 5 точек сахарофосфатного остова и две внутренние точки молекулы нуклеотида (точки 2 и 3, в которых возможны эндо- и экзо-положения сахара). Последнее обстоятельство связано с возможностью вращения связи сахар—фосфат (син и ангт) в нуклеотиде. Рассмотрим возникающие конфигуращ1и с точки зрения энергетической выгодности. Стабилизирующими факторами двойной спирали являются электростатические силы отталкивания между фосфатными группами, гидрофобное взаимодействие между основаниями (стэкинг-взаимодействие) и водородные связи между комплементарными основаниями. Именно эти факторы должны определять углы вращения сахаров и оснований, а также всю структуру синтезируемых олиго- и полинуклеотидов. [c.190]

Изменения физического состояния макромолекул, происходящие в концентрированных растворах солей, определяются главным образом изменением коэффициентов активности тех участков макродюлекулы, у которых изменяется степень контакта с растворителем при изменении ее состояния, так что объяснение влияния концентрированных растворов солей на физическое состояние макромолекул упирается в проблему установления природы изменений коэффициентов активности [уравнение (1)]. В случае белков и нуклеиновых кислот важнейшими структурными элементами, изменяющими, по всей вероятности, свои коэффициенты активности в присутствии солей, являются заряженные, гидрофобные или неполярные группы, такие, как алифатические и ароматические боковые цени аминокислот и основания нуклеиновых кислот, а также полипептидная цепь белков и диэфирная фосфатная цепь полинуклеотидов. [c.292]

В силу своей плоской формы, а также гидрофобной природы основания в полинуклеотидах обнаруживают тенденцию к взаимодействию. Это так называемое стоночное взаимодействие оснований определяет ряд химических и физических свойств одноцепочечных нуклеиновых кислот, а также способствует образованию комплементарных пар оснований, обусловливая таким образом образование двухцепочечных полинуклеотидов. [c.103]

Результаты, полученные при изучении транспортных РНК, показывают, что нуклеиновые кислоты могут иметь высокоупорядоченную трехмерную конформацию. Не вызывает сомнения, что гораздо более крупные молекулы РНК, такие, как рибосомные РНК, также имеют сложную трехмерную структуру. Существуют и молекулы ДНК сложной формы. О механизме образования третичной структуры нуклеиновых кислот известно еще слищком мало, и проблема предсказания уникальной трехмерной структуры этих молекул исходя из их нуклеотидной последовательности представляется невероятно трудной (если вообще разреишмой), так же как и аналогичная проблема для белков. (Дальнейщее обсуждение третичной структуры нуклеиновых кислот можно найти в гл. 24.).Тем не менее ясно, что основными факторами, благодаря которым формируется третичная структура полинуклеотидов и белков, являются геометрические и стерические ограничения, водородные связи, гидрофобные взаимодействия и электрические силы. [c.312]

Стэкинг-взаимодействие проявляется в водных растворах и наблюдается в одноцепочечных полинуклеотидах, таких, как poly (А), и между свободными мономерами нуклеозидов. Вообще говоря, пурины охотнее участвуют в стэкинге, чем пиримидины. Взаимо-дейтвие связано с отрицательной величиной АН, что отличает его от гидрофобных взаимодействий, хотя другие данные указывают на значительную роль в стабилизации стэкинга оснований гидрофобного эффекта. [c.312]

Фосфодиэфирные связи в нуклеиновых кислотах также подвижны (рис. 1-7). Однако, поскольку основания представляют собой систему плоских сильно гидрофобных колец, окруже11ных лишь небольшим числом способных к протонированию и депротонированию групп, они имеют тенденцию к межплоскостным взаимодействиям (гл. 16), уменьшая при этом до минимума контакт с водой. Это в свою очередь приводит к увеличению жесткости структуры, даже в случае одноцепочечного полинуклеотида. [c.17]