Ключевым моментом при количественном анализе электрофоретических гелей высокого разрешения, содержащих большое количество полос, является учет позиционного эффекта – зависимости интенсивности полосы от её положения на геле. Оценки зависимости относительных частот разрывов межнуклеотидных связей от типа нуклеотидов, получаемые при анализе картин расщепления фрагментов молекул ДНК под влиянием ультразвука или действия химических факторов, производились при помощи двух методов: а) линейно скользящего среднего; б) описания функции позиционной зависимости как полинома третьей степени. Оценки относительных частот разрывов межнуклеотидных связей для разных нуклеотидов приводят к сходным результатам вне зависимости от выбора конкретного метода для учета позиционного эффекта
В основании явления регуляции экспрессии генов лежит связывание лигандов с ДНК. В ряде случаев между адсорбированными лигандами существуют кооперативные взаимодействия. Связывание лигандов влияет на конформацию ДНК, и это влияние распространяется на протяженные участки ДНК, превышающие размер лиганда. Такие возмущения структуры ДНК могут быть сопряжены с механическими напряжениями, которые возникают при экспрессии генов. В данной работе продемонстрирован простой подход, позволяющий моделировать конформационные возмущения в ДНК, на которой адсорбированы лиганды.
Рассчитан профиль распределения электростатического потенциала вокруг полной последовательности хромосомы E.coli, а также 359 фрагментов ДНК длиной 400п.н., содержащих промоторы E.coli, обозначенные на хромосоме как экспериментально подтвержденные, и промоторы ранних генов фагов Т7 и Т4. Проведен анализ особенностей электростатических свойств промоторных и непромоторных областей ДНК. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в процессе эволюции в промоторных областях отбирались фрагменты последовательности, обладающие пониженным электростатическим потенциалом.
Показано дифференцированное действие rpoB403 и rpoB409 мутаций на промоторную специфичность РНК-полимеразы. Константа связывания (Кв) А3 промотора с rpoB403 РНК-полимеразой вдвое больше, чем с ферментом дикого типа. В отличие от этого, rpoB409 мутация влияет на кинетические параметры комплексообразования РНК-полимеразы с D промотором, но не с А3 промотором. Проведен анализ распределения электростатического потенциала вокруг фрагментов ДНК, содержащих промоторы ДНК фагов Т4 и Т7. Полученные результаты свидетельствуют о наличии характеристических элементов в профилях электростатического потенциала промоторной ДНК, специфических для групп промоторов, отличающихся по их ответу на rpoB403- и rpoB409-мутационные изменения ?-субъединицы РНК-полимеразы.