ЗАВИСИМОСТЬ КОНФОРМАЦИИ МОЛЕКУЛЫ ДНК В ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРАХ ОТ ТИПА АНИОНА СОЛИ
Сибилева М. А., Матвеева Н. И.
Физический факультет Санкт-Петербургского государственного университета, 198904 Санкт-Петербург, Петергоф
В работе обобщаются результаты
проводимых нами в течение ряда лет исследований гидродинамических
и оптических свойств растворов молекулы ДНК при вариации катионного
и анионного состава ее водно-солевого окружения. Выявленное на
опыте постепенное уменьшение удельного объема молекулы ДНК в растворах
хлоридов щелочных металлов, аммония и его тетраалкилзамещенных
производных является результатом различий в степени экранирования
разными катионами фосфатов ДНК, что говорит о специфическом связывании
с ДНК однозарядных катионов. Для производных аммония это указывает
на определенную роль гидрофобных взаимодействий алкильных групп
этих катионов с ДНК. Более неожиданным оказался факт чувствительности
размеров ДНК (молекулы полианиона) к анионному составу растворителя
и при этом в значительно большей степени, чем к катионному. Обнаруженное
сначала для ДНК в растворах галогенидов натрия, это явление затем
было подробно изучено для случаев присутствия в растворе галогенидов
калия и других катионов, при вариации температуры и ионной силы,
а также для многоатомных одно- и многозарядных анионов. Величина
анионного эффекта (разница в размерах ДНК в хлориде и в других
галогенидах того же катиона) линейно растет с температурой в интервале
(10-40)°C и сложным образом зависит от ионной силы m: отсутствуя
при больших (і0,1) и самых малых (~5Ч10-4) m, он остается
практически неизменным в области m=0,005 - 0,001. Сходные результаты
получены для ДНК В растворах натриевых солей с многоатомными анионами
(NO3-, NO2-, ClO4-,
SCN-, CH3COO-) при 21°С и m=0,1,
0,01, 0,005, 0,001. Во всех случаях персистентная длина ДНК не
отличается от наблюдаемой в NaCl. Вся совокупность данных позволяет
утверждать, что молекула ДНК является индикатором структурных
изменений воды, происходящих под влиянием анионов соли.