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