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.