ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДОВ СПИРАЛЬ - КЛУБОК В ДНК В ХОДЕ СТУПЕНЧАТОЙ ТЕПЛОВОЙ ДЕНАТУРАЦИИ

Махарадзе М. Дж., Табуашвили Е. А., Хоштария Д. Э., Геташвили Г. Р.
Институт молекулярной биологии и биофизики АН Грузии, Тбилиси
Методом сканирующей микрокалориметрии исследовано влияние температуры предварительного нагрева на тепловую денатурацию ДНК в растворах с различной ионной силой, а также в присутствии двухвалентных катионов и дауномицина. Как показали результаты экспериментов, предварительный прогрев вплоть до Тm-1°С не приводит к заметным изменениям в параметрах повторной денатурации по сравнению с денатурацией исходного образца. Вероятно, выплавляемые в этой температурной области участки достаточно коротки, и даже при быстром охлаждении их "схлопывание" происходит без особых затруднений. Наиболее глубокие изменения индуцируются в области предварительного нагрева от Тm до (Tm+10°C). Энтальпия повторной денатурации снижается в этой области с 30 кДж/м.п.o. до 10 кДж/м.п.о., а высота пика - с 5,3 кДж/м.п.о.К до 1,2 кДж/м.п.о.К. Судя по всему, именно в этой температурной области при предварительном нагреве происходит резкое расширение границ выплавляемых участков и образование протяженных расплетенных регионов, уже неспособных к заметной ренатурации в данных условиях. Судя по изменению полуширины пика плавления, эффект образования шпилек и участков с несовершенным спариванием при охлаждении также весьма мал. Вместе с тем на кривой плавления все более четко выявляются дополнительные максимумы, что, вероятно, отражает возрастающую дискретность областей ДНК, дифференцированных по нуклеотидному составу и обладающих различной резистентностью к тепловому воздействию. Увеличение ионной силы не приводит к заметному качественному изменению наблюдаемой картины, в то время как ионы двухвалентных металлов и антибиотик дауномицин проявляют гораздо большую специфичность. Обсуждаются возможные механизмы наблюдаемых эффектов.