Интерполимерные комплексы нуклеиновых кислот с белками

• Автор: Ряднова, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Структурная организация дезоксирибонуклеиновой кислоты

1.2. Свойства ДНК в водных растворах.

1.3. Связывание ионов металлов с нуклеиновыми кислотами

1.4. Интеркаляция

1.5. Взаимодействие ДНК с пептидами и белками.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 .Материалы исследования.

2.2.Методы исследования.

2.2.1. Гельхроматография.
2.2.2. Метод определения белка но Лоури.
2.2.3. Метод фракционирования ДНК при микрофильтрации.
2.2.4. Вискозиметрия.
2.2.5. Метод мембранного диализа.
2.2.6. Метод выделения природных нуклеопротеиновых комплексов
2.2.7. Метод получения кортексина
2.2.8. Электрофорез нуклеопротеиновых комплексов.
2.2.9. Ферментативный гидролиз.
2.2 Аффинная хроматография
2.2 Электронная микроскопия.
2.2 Метод оценки биологической активности
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕ1ШЕ
3.1.Исследование взаимодействия ДНК с модельными белками по
спектральным характеристикам
3.2.Исследование взаимодействия ДНК с модельными белками методом гельхроматографии.
3.3.Микрофильтрация вязких растворов на трекмембранных модулях ЗАКомплексообразование ДНК с модельными белками по данным
метода мембранного диализа.
3.5.Вязкостные характеристики ДНК при взаимодействии с белками
3.6.Исследование природных нуклеопротеиновых комплексов
3.7.Исследование морфологии нуклеопротеиновых комплексов методом электронной микроскопии
3.8.Сравнение тканеспецифичности природных и модельных нуклеопротеиновых комплексов.
3.9.0бсуждение практической значимости полученных результатов.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


До х годов века основные исследования нуклеиновых кислот заключались в их выделении из различных источников и сравнении рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот ДНК. В х годах некоторые исследователи обнаружили основополагающие законы, касающиеся структуры и свойств нуклеиновых кислот. В результате обобщения данных работ Фурберга, Чаргаффа и Астбери Уотсон и Крик сделали вывод, о том, что нуклеиновые основания уложены парами наподобие стопки монет на расстоянии 3,4 А друг от друга. При этом соседние пары повернуты на угол , в результате чего образуется правая двойная спираль с десятью парами оснований на виток. Это открытие ответило на многие вопросы классической генетики о структуре гена, выдвинуло ряд проблем, связанных с механизмами генетического кодирования и привело к бурному развитию новых областей биохимии и генетики 2. На основании современных данных химический состав и структуру ДНК можно описать следующим образом. А, имеющая определенные УФспектры, высокую характеристическую вязкость и характеризующаяся кооперативностью конформационных переходов. Тимин Т о
о
Вместе с тем, многие ДНК содержат в небольших количествах их производные, например, 5метилцитозин. Азотистые основания планарны. Углеводная структура находится в С2эндо 8 или С3экзо Т1 конформации. В растворе свободных углеводов между этими конформациями поддерживается динамическое равновесие. В составе спиральных полинуклеотидов сахар присутствует только в одной из конформаций. Пиримидиновые нуклеотиды, как правило, находятся в антиориентации относительно гликозидной связи Аг С,, тогда как в случае пуриновых нуклеотидов анти и син конформации встречаются одинаково часто и в растворах наблюдается их быстрый равновесный переход. Фосфатная группа имеет тетраэдрическую конфигурацию. Дополнительная энергия пирофосфатных групп обусловлена отталкиванием фосфатов и гидратацией фрагментов, образующихся при разрыве связи Р0Р. В нуклеотидах все торсионные углы связаны между собой, поэтому все структурные изменения происходят согласованно. Линейная последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований несет генетическую информацию, тогда как углеводная и фосфорная части выполняют структурные функции. Особенности взаимодействий нуклеотидов с другими молекулами, как правило, можно объяснить характером распределения в них плотности заряда. Так, аминогруппы оснований, являющиеся хорошими донорами при образовании водородной связи, несут частичный положительный заряд. Неравномерное распределение зарядов приводит к появлению дипольного момента, вектор которого лежит в плоскости основания. Так, при низких протонируются эндоциклические атомы азота, а не аминогруппы, а моноэфиры фосфатных групп имеют значение рК в области 1,2. В стабилизации вторичных структур ДНК, как и белков, важную роль играют водородные связи, образование которых специфично. Регулярные двойные спирали образуются только тогда, когда геометрия пар оснований является уотсонкриковской и они изоморфны друг другу. В этом случае АТ и вС пары псевдосимметричны ось 2 порядка связывает только гликозидные связи и сахарофосфатные остовы, но не отдельные атомы пары. Плоскости оснований повернуты друг относительно друга подобно лопастям пропеллера. Известно, что образование и разрушение двойных спиралей в большинстве случаев происходит кооперативно это обусловлено геометрическими ограничениями, налагаемыми строением сахарофосфатного остова, а также особенностями горизонтальных и вертикальных взаимодействий между основаниями. Конформационные изменения ДИК определяются, в основном, природой присутствующих катионов и температурой. У Аформы правой спирали атомы кислорода фосфатных групп повернуты в сторону минорного желобка, а в ВДНК они направлены от оси спирали. Эти различия приводят к неодинаковым геометрическим характеристикам двойных спиралей разному размещению пар относительно оси спирали, углу наклона пар и размерам минорного и главного желобков. Двойную спираль ДНК не следует рассматривать как однородный стержень. В ее структуре наблюдаются систематические, зависящие от нуклеотидной последовательности модуляции, которые, вероятно, важны при нуклеиновобелковом узнавании.