ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ КОМПЛЕКСОВ ДНК С КАТИОННЫМИ АМФИФИЛАМИ ПО ДАННЫМ СКАНИРУЮЩЕЙ МИКРОКАЛОРИМЕТРИИ И УФ-СПЕКТРОСКОПИИ
Акоев В. Р., Казарян Р. Л., Петров А. И., Сухоруков Б. И.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино
Катионные амфифилы оказались
эффективными усилителями трансмембранного переноса нуклеиновых
кислот. В связи с этим мы исследовали УФ-спектрофотометрические
кривые плавления и температурную зависимость удельного избыточного
теплопоглощения комплексов ДНК с додецилтриметиламмонием, тетрадецилтриметиламмонием
и гексадецилтриметиламмонием. Показано, что параметры кривых плавления
ДНК изменяются лишь в узком интервале концентраций катионных амфифилов,
при которых они кооперативно связываются с ДНК и образуют комплексы.
С увеличением длины алифатической цепи эта область концентраций
сдвигается в сторону более низких значений. Кривые плавления комплексов
ДНК-катионный амфифил смещаются в область более высоких температур
по сравнению со "свободной" ДНК, увеличивается ширина
перехода и уменьшается гипохромный эффект. С ростом отношения
концентраций катионного амфифила к ДНК усиливаются эти особенности
и неоднородность термостабильности различных участков ДНК. При
высоких концентрациях катионного амфифила двойная спираль не расплавляется
вплоть до высоких температур, выше которых комплекс осаждается.
При отношениях ДНК-катионный амфифил, непосредственно предшествующих
такому выпадению в осадок, появляется еще и низкоплавкий фрагмент
комплекса. Использование микрокалориметрии позволило нам получить
данные по изменению энтальпии и энтропии перехода спираль-клубок
ДНК при ее взаимодействии с катионным амфифилом. Показано, что
возрастание термостабильности ДНК в комплексе с N-триметилпроизводным
алифатического амина энтропийной природы. Теплопоглощение не меняется
с ростом концентрации катионных амфифилов вплоть до тех значений,
когда образуется нерастворимый полиэлектролитный комплекс. Показано,
что при определенном соотношении катионных амфифилов к ДНК проявляется
специфичность во влиянии амфифила на термостабильность двойной
спирали и на его способность к образованию нерастворимых комплексов
с ДНК различного GС-состава. Это влияние проявляется гораздо сильнее
в случае комплекса ДНК с додецилтриметиламмонием, чем с гексадецилтриметиламмонием