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.