Структурный полиморфизм ДНК-фосфолипидных комплексов в присутствии ионов Ca2+ и их стехиометрия

• Автор: Хусаинова, Раиля Сагитовна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 88 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Структурный полиморфизм фосфолипидов.

2. Влияние ионов двухвалентных металлов на свойства

фосфолипидных мембран.

3. Структурный полиморфизм ДНКлипидных комплексов

II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Препараты

1.1 Общая характеристика использованных препаратов

1.2 Приготовление буферных растворов.

1.3 Приготовление растворов ДНК
1.3.1 Дополнительная очистка ДНК
1.3.2 Диализ растворов ДНК
1.3.3 Получение фрагментов ДНК
1.3.4 Определение размера фрагментов ДНК методом электрофореза.
1.3.5 Определение чистоты и нативности ДНК с помощью спектрофотометра
1.3.6 Определение концентрации растворов ДНК.
1.4 Определение концентрации раствора СаСЬ.
1.5 Получение фосфолипидных липосом
1.6 Приготовление ДНКфосфолипидных комплексов . 2. Акустические измерения ультразвуковая велосиметрия
3. Микрокалориметрические измерения.
4. Электронная микроскопия
5. Калибровка приборов
ТП. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Обнаружение основных типов структур ДНК
фосфолипидных комплексов в присутствии ионов
2. Изучение факторов, определяющих структурный
полиморфизм ДНКфосфолипидных комплексов в
присутствии ионов Са2
3. Исследование динамики структурного полиморфизма
комплексов ДНКСа2дипальмитоилфосфатидилхолин в зависимости от молярного соотношения
ДНКфосфолипид
4. Определение стехиометрии связывании нуклеотидов
ДНК с молекулами дипальмитоилфосфатидилхолина в присутствии ионов Са2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Велика роль мембраны в межклеточных взаимодействиях и контактах. В соответствии с современными представлениями, вес разнообразие биологических функций мембран, связанных с экзо и эндоцитозом, избирательной проницаемостью ионов, транспортом макромолекул, в том числе и молекул ДНК, процессами межмембранного взаимодействия, является возможным благодаря способности фосфолипидов мембраны к полиморфным структурным перестройкам, сопровождающимся локальными нарушениями бислоя, а также образованием небислойных структур i . ., i В. i . i . Т. Поэтому даже незначительные локальные структурные перестройки цитоплазматической мембраны под действием физических, химических или биологических факторов могут привести к генерализованным структурным перестройкам внутри клетки, и, как следствие, к значительным изменениям се функционирования. Инициатором изменений структуры и фазового состояния фосфолипид ного бислоя мембраны клетки может выступать ДНК. Так, было показано, что трансмембранный перенос ДНК может сопровождаться изменением фазового состояния липидов, процессами слияния мембран и образования небислойных структур Боровягин В. Л., Тараховский Ю. С., Хусаинов . ., Иваницкий Г. Р., , . ДНКмембранных контактов, играющая существенную роль в процессах инициации и развития репликации ДНК i, , i, , , . Более того, с помощью биохимических методов, рентгеноструктурного анализа и микрокалориметрии доказано, что фосфолипиды являются важным компонентом хромосомной ДНК, структурнофункциональная роль которых до сих пор остается неясной Стручков, Стражевская, . Вот почему изучение ДНКфосфолипидных взаимодействий в настоящее время является достаточно острой областью научных исследований. Изучение ДНКфосфолипидных взаимодействий, как область исследования, находится на стыке таких наук как молекулярная биология, биофизика, физическая химия. Это определяет использование широкого комплекса высокочувствительных биофизических методов, которые необходимы для изучения структурной организации ДНКфосфолипидных комплексов. В настоящей работе были использованы такие методы исследования, как дифференциальная сканирующая калориметрия, акустическая велосиметрия, электронная микроскопия, с последующей компьютерной обработкой полученных данных. Поэтому основная часть исследований методом электронной микроскопии по обнаружению типичных структур, образующихся при ДНКфосфолипидных взаимодействиях, была проведена на комплексах ДНК с яичным лецитином природными фосфатидилхолинами. Для проведения исследований методами дифференциальной сканирующей калориметрии и акустической велосиметрии было целесообразно использовать синтетический аналог природных фосфатидилхолинов дипальмитоилфосфатидилхолин ДПФХ, вследствие насыщенности связей в ацильных остатках. В ДНКфосфолипидных комплексах ионы металлаН выступают в качестве связующих мостиков между ДНК и молекулами фосфолипида. Следует отметить, что молекула ДНК не может непосредственно взаимодействовать с фосфолипидным бислоем вследствие отталкивания между одноименными отрицательными зарядами на фосфатах ДНК и фосфолипидов. Посредниками в таких взаимодействиях могут быть разнообразные катионы, среди которых следует назвать катионные белки, пептиды, полиамины, природные и синтетические катионные липиды, двухвалентные катионы металлов. В качестве такого посредника в нашей работе использованы ионы Са2 мМ. Диссертационная работа посвящена структурному аспекту ДНКфосфолипидных взаимодействий, а именно исследованию динамики структурного полиморфизма ДНКфосфолипидных комплексов в присутствии ионов Са2 и определению их стехиометрии. Обнаружение основных типов структур, образующихся при взаимодействии ДНК с фосфолипидами в присутствии ионов Са2. Изучение факторов, определяющих структурный полиморфизм комплексов ДНКСа2фосфолипид. Исследование динамики структурного полиморфизма комплексов ДНКСа2дипальмитоилфосфатидилхолин в зависимости от молярного соотношения нуклеотидфосфолипид.