Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК
Методом «скрепочной калориметрии» в сочетании с методом «площадей» определена энтальпия перехода спираль — клубок (ΔH) для ДНК различного GC-содержания. Экспериментально полученные данные показывают, что с увеличением GC-содержания ДНК наклон зависимости ΔH от Ig [Na⁺] уменьшается. Методом «скреперн...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Дата: | 1989 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1989
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155127 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК / А.Т. Карапетян, П.О. Вардеванян, Μ.Д. Франк-Каменецкий // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 5. — С. 31-37. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859881782586900480 |
|---|---|
| author | Карапетян, А.Т. Вардеванян, П.О. Франк-Каменецкий, М.Д. |
| author_facet | Карапетян, А.Т. Вардеванян, П.О. Франк-Каменецкий, М.Д. |
| citation_txt | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК / А.Т. Карапетян, П.О. Вардеванян, Μ.Д. Франк-Каменецкий // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 5. — С. 31-37. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Биополимеры и клетка |
| description | Методом «скрепочной калориметрии» в сочетании с методом «площадей» определена энтальпия перехода спираль — клубок (ΔH) для ДНК различного GC-содержания. Экспериментально полученные данные показывают, что с увеличением GC-содержания ДНК наклон зависимости ΔH от Ig [Na⁺] уменьшается.
Методом «скреперної калориметрії» у поєднанні з методом «площ» визначено ентальпію переходу спіраль-клубок ΔH) для ДНК різного GC-вмісту. Експериментально отримані дані показують, що зі збільшенням GC-вмісту ДНК нахил залежності ΔH від Ig[Na⁺] зменшується.
The enthalpy (AH) of the helix-coil transition of different QC-content DNAs is obtained by means of the «tie calorimetry» and «areas» methods. The data obtained experimentally show that the slope of the dependence of AH on lg[Na⁺] decreases with an increase of the GC-content of DNA.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:52:48Z |
| format | Article |
| fulltext |
13 Sinanoglu 0. Solvent effects on molecular a s soc i a t i ons / /Мої . assoc. in b io logy /
Ed B Pul lman.—New York: Acad, press, 1968.—P. 427—445.
14 Sinanoglu OAbdulnur S. Hydrophobic stacking of bases and the solvent denatura-
tion of DNA / / Photochem. and Photobiol.— 1964.—3, N 4.— P. 333—<342.
15 Equation of state calculations by fast computing machines / N. Metropolis, A. W. Ro-
senbluth, M. N. Rosenbluth et a l . / / J . Chem. P h y s . - 1953,—21, N 6 ,—P. 1087—
1092.
16. Журкин В. Б., Полтев В. И., Флорентьев В. JI. Атом-атомные потенциальные функ-
ции для конформационных расчетов нуклеиновых кислот / /Молекуляр . биология.—
1980.-14, № 5.—С. 1116—1130.
17. Simulation of the interaction of nucleic acid f ragments with solvent using atom-aiom
potential f u n c t i o n / V . I. Poltev, V. I. Danilov, M. R. Sharafutdinov et a l . / / S t u d
biophys.— 1982.—91, N 1.—P. 37—43.
18. Дьяконова JI. П., Маленков Г. Г. Моделирование структуры жидкой воды мето-
дом М о н т е - К а р л о / / Ж у р н . структур, химии.— 1979.—20, № 5 . — С. 854—861.
19 Danilov V. /., Sharafutdinov М. RTolokh I. S. Theoretical study of the stability of
nucleotide base a s s o c i a t e s / / S t u d , biophys.— 1983.—93, N 3 .—P. 193—196.
20. Danilov V. I. Nature of the stacking interactions of nucleic acid bases and their de-
rivatives: theory and expe r imen t / /S t e r i c aspects of biomolecular interactions / Eds
G. Naray-Szabo, K. Simon — Boca Raton: CRC press, 1987,—P. 235—242.
Ин-т молекуляр. биологии и генетики АН УССР, Получено 10.04.89
Киев
HYDRATION OF URACIL AND THYMINE METHYLDERIVATIVES:
A MONTE CARLO SIMULATION
V. I. Danilov, /. S. Tolokh
Institute of Molecular Biology and Genetics,
Academy of Sciences of the Ukrainian S SR, Kiev
S u m m a г у
The performed simulation has shown that under methylation of uracil and thymine NH-
groups the interaction energy between base and water (Uwb) increases. It has also been
detected that this energy increase is observed in the 1st and 3rd sectors. These conclu-
sions do not confirm the assumption made in literature about the character of interacti-
on between methylated bases and water. According to this assumption, when the NH-gro-
uρ is methylated, the energy of Uwb in this sector decreases at the expense of the van
dcr Waals interactions between the methyl group and water, whose energy compensates
the Uwb energy increase due to the break of the H-bond. Regulation of water molecules
near hydrophobic group under the hydration of polar molecules is detected for the first
time.
УДК 577.3
А. Т. Карапетян, П. О. Вардеванян, Μ. Д. Франк-Каменецкий
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ [Na+]
НА ТЕПЛОТУ ПЕРЕХОДА СПИРАЛЬ — КЛУБОК ДНК *
Методом «скрепочной калориметрии» в сочетании с методом «площадей» определена
энтальпия перехода спираль — клубок (MI) для ДНК различного GC-содержания.
Экспериментально полученные данные показывают, что с увеличением GC-содержания
ДНК наклон зависимости АН от Ig [Na+] уменьшается.
Введение. Существует несколько экспериментальных методов опреде-
ления теплоты перехода спираль — клубок Д Н К (АН). Из них только
калориметрический является прямым методом определения этой вели-
чины, при помощи которого была вычислена энтальпия плавления как
для синтетических [1—3], так и для природных Д Н К [4—6].
* Представлена членом редколлегии В. И. Даниловым.
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5 31
где δ T m = То—Тт\ б A T = A T — Δ ο Τ ; Tm и AT — температура и ширина
интервала плавления комплексов Д Н К с лигандом; T0 и A0T — те же
параметры для «чистой» ДНК; с — относительная концентрация ли-
ганда; R — газовая постоянная. Формула (1) не зависит от констант
связывания лиганда с ДНК, числа мест связывания па полимере и
др. Так как теория [9—11] была развита в случае лиганда, связыва-
ющегося с Д Н К только одним способом, то для определения АН не-
обходим тщательный подбор условий опыта. Это подробно обсуждено
в работах [12—16], где показано, что значения функции f(c) =
= R-c{(SAT/dT2
m)/[6(l/Tm)]2} дают удовлетворительные значения АН
для лигандов, связывающихся с Д Н К только одним способом.
Анализ полученных в работах [9—11] результатов показал, что в
случае преимущественного сязывания лиганда с одной из конформа-
ций Д Н К (спираль или клубок) определение величины теплоты плав-
ления из опытов весьма упрощается: достаточно сравнить теоретиче-
ски полученную формулу с опытом либо для приращения температуры
ATmy либо ширины интервала плавления δΑΤ.
Настоящая работа посвящена определению АН из опытов по плав-
лению комплексов Д Н К с красителем акридинового ряда — бромистым
этидием (БЭ). Константа связывания этого лиганда с нативпой Д Н К
намного превышает эту величину для денатурированной Д Н К [12, 13],
что позволяет при малых его концентрациях ( с - ^ 0 ) в сочетании с
предложенным нами недавно методом «площадей» [17, 18] опреде-
лить АН при разных концентрациях [Na+] с большой точностью.
Материалы и методы. В опытах использованы дополнительно очищенные по [19)
ДНК Clostridium perfringens и Micrococcus Iysodeicticus фирмы «Sigma» (США), БЭ
фирмы «Serva» (ФРГ). Комплексы готовили, как описано в [12]. Во всех образцах
концентрация ДНК была 2,5· IO - 5 M пар оснований (п. о.), что определяется величи-
ной молярного поглощения для Д Н К Cl. perfringens А2бо = 7 400 M - 1 см - 1 и М. Iyso-
deiclicus — A2Qo = GSOO M - 1 см - 1 [20]. Исходный раствор содержал БЭ в концентра-
ции 5·10~5 М, определенной по величине молярного поглощения А 4 8 о = 5 600 M - 1 с м - 1
[21]. Растворы готовили на дважды дистиллированной деионизированной воде. Все
изучаемые препараты растворяли в цитратном буфере с пятью разными концентрация-
ми ионов [Na+] (10~3; 5-10~3; 1Ό~2; 5-Ю" 2 и Ю"1 М), учитывая добавление 1,0 M
NaOH до рН 7,0 и концентрацию ЭДТА 5·10~5 M во всех исследуемых образцах.
Для получения равновесных кривых плавления как чистой ДНК, так и ее комп-
лексов с БЭ переход спираль — клубок осуществляли дискретным, как это описано в
[12], а также непрерывным повышением температуры с разной скоростью нагрева.
Сравнение кривых плавления показало, что оптимальной для низких концентраций
[Na+] ( Ю - 3 и 5·10~3 М) является скорость 0,05 град/мин, так как в этих условиях
кривая совпадает в пределах ошибки опыта с кривой, полученной дискретным повы-
шением температуры. В остальных же случаях кривые находили при помощи непрерыв-
ного нагревания образцов со скоростью 0,1 град/мин, применяя программное устрой-
ство SP-876-2. Температуру измеряли непосредственно в кюветах платиновым резис-
тором. Площадь, ограниченную кривой плавления ДНК или ее комплекса с БЭ, вы-
числяли, используя программируемый калькулятор HP-97S 1/0, по формуле Симпсона.
32 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л Е Т К А . 1989. Т. 5. № 5
Уровень техники калориметрического эксперимента вполне доста-
точен для получения данных о тепловых свойствах биополимеров (см.,
например, [7]). Однако существенный интерес представляет измерение
АН методом, пусть не столь прямым, но позволяющим провести опыт
при таких разбавлениях, когда заведомо можно пренебречь межмоле-
кулярными взаимодействиями и влиянием денатурации на рН среды,
что становится существенным для измерений при низких ионных
силах.
Количественное рассмотрение действия различных лигандов на
стабильность двухспиральной Д Н К дало возможность предложить
простой метод определения АН [8]. В его основе лежит разработан-
ная в работах [9, 10] и обобщенная в [11,] теория перехода спираль —
клубок комплексов Д Н К с пизкомолекулярпыми веществами. Было
показано, что АН можно определить из опыта по плавлению Д Н К с
лигапдами при помощи весьма универсальной формулы [11]:
Рис. 1. Зависимости сдвига (δTm) и уширения кри-
вой (5AT) плавления комплексов Д Н К Cl. perfrin-
gens с БЭ от концентрации скрепки при концентра-
ции ионов [Na+] 5 Ί 0 - 2 M
Fig. 1. The dependences of the shift (6Tm) and wi-
dening of the melting curve (δAT) of the complexes
of the Cl. perfringens DNA with EB on the ligand
concentration at the [Na+] 510 · - 2 M
факт удвоенного по отношению к сдвигу приращения ширины доказы-
вал бы справедливость неравенства (rjrz) 1. На рис. 1 приведены
зависимости средних из шести опытов значений 6Тт и δΔΤ от с. Ана-
логичные результаты получены при концентрациях [Na+], равных Ю-3,
5-10 - 3 , 10-2 и 10-1 М. Из рис. 1 видно, что отношение наклона кривой
приращения ширины к наклону кривой приращения температуры соот-
ветствует 2 : 1 . Следовательно, теплоту плавления ΔH можно найти
I S S N 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л Е Т К А . 1989. Т. 5. № 5 3-9-419 33
Температуру плавления чистой Д Н К T0 определяли графически из нормированной
кривой перехода спираль — клубок, принимая, что этой температуре соответствует точ-
ка на кривой, где степень спиральности Ф(Г0) = 0 , 5 .
Все опыты проводили на спектрофотометре Pye-Unicam SP-8-100. Использовали
сдносантиметровые кварцевые кюветы с тефлоновыми пробками. Во избежание испа-
рения пробки смазывали вакуумной смазкой.
Результаты и обсуждение. По мере увеличения концентрации ли-
ганда кривые плавления комплексов Д Н К с БЭ сдвигаются в область
высоких температур и уширяются по сравнению с кривой плавления
чистой Д Н К [12]. Это является показателем того, что БЭ стабилизи-
рует спиральное состояние ДНК. В работе [И] показано, что при ма-
лых концентрациях такого типа лиганда (скрепки) с точностью до пер-
вого члена разложения по c = 2D/p приращения температуры и шири-
ны интервала плавления определяются как:
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Для коэффициента А получено следующее выражение:
где г2 и Γι — число мест связывания; /C2 и /Ci — константы связывания
скрепки со спиральным и клубкообразным состояниями ДНК соответ-
ственно; P — концентрация фосфатных групп ДНК, P=KzIKt* Един-
ственным требованием применимости формул (2) и (3) является соб-
людение условия с<Cl. Из формулы (4) видно, что при выполнении
условий вместо (2) и
(,з; имеем:
Формулы (5) и (6) свидетельствуют о том, что если константа
связывания лиганда с одной из конформаций полинуклеотида намного
превосходит константу связывания с дру-
гой формой, то приращение ширины интер-
вала плавления 6ΔΓ вдвое превосходит та-
ковое температуры перехода δTm. В этом
случае ЛЯ можно определить независимо
по изменению каждого параметра при по-
мощи либо формулы (5), либо (6). И, нао-
борот, экспериментально подтвержденный
34 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1989. Т. 5. Kb 5
при помощи простых формул (5) и (о), іочность вычисления
АН зависит от точности вычисления из опытов ЬТШ и ЬАТ при разных
значениях концентрации скрепки. Данные рис. 1 показывают, что эти
величины из опыта определяются со значительными ошибками. Поэто-
му Δ # , найденная по формуле (1), получается с большой ошибкой
~ 1,5—2 ккал/моль п. о. [12—16].
Ранее нами был предложен простой метод определения темпера-
туры плавления ДНК, который был успешно применен для исследова-
ния особенностей взаимодействия гистонов различного происхождения
с Д Н К [17], а также для определения среднего GC-содержания Д Н К
из разных организмов [18]. Метод заключается в следующем. Извест-
но, что температура плавления Д Н К отвечает точке, где расплавлена
половина полинуклеотида—• т. е. точке на кривой плавления, соответ-
ствующей половине степени спиральности — Ф(7о) = 0 , 5 . Таким спосо-
бом была определена температура плавления чистой Д Н К в настоящей
работе, и это является основным методом определения T0 для Д Н К с
квазислучайным распределением нуклеотидов вдоль молекулы [22].
Кривые плавления таких полимеров однофазны, и из нормированной
кривой плавления не представляется трудным определить температу-
ру, при которой O1(T0) -= 0,5. Однако в случае Д Н К с блочной гетероген-
ностью, имеющих тонкую структуру плавления, а также для комплек-
сов Д Н К с лигандами этот способ вносит существенное искажение в
определение T0Y так как кривые перехода спираль — клубок в указан-
ных случаях не гладкие. В общем случае для T0 нужно воспользовать-
ся первым моментом функции ^ (T) и температуру плавления пред-
ставить как
Такое определение T0 дает среднюю температуру плавления ДНК не-
зависимо от типа распределения нуклеотидов вдоль молекулы биопо-
лимера.
Учитывая, что (D^/DT)DT=D^Y выражение (7) после интегриро-
вания по частям дает:
плавления Д Н К (1—{>(/)), осью температур и прямой T=TQC. Так
как в (8) входит TGс, которая при данных условиях опыта постоянна,
то T0 может меняться, если изменяется форма или положение кривой
плавления.
При добавлении в раствор Д Н К скрепки меняется форма и поло-
жение кривой плавления комплекса. В этом случае температура плав-
ления комплекса TM определяется как:
где T — температура; (1—Ф*)·—кривая плавления комплекса.
Учитывая (8) и (9), для приращения температуры перехода спи-
раль — клубок имеем:
(7)
(8)
(9)
(10)
где численно равняется площади, ограниченной кривой
В работе [12] показано, что определенная из опыта величина АН
даст хорошие результаты при низких концентрациях скрепки ( ο < ζ 3 χ
ΧΙΟ"2 Μ). В указанном интервале изменения концентрации лиганда
ΔH не зависят от с. В настоящей работе для нахождения величины теп-
лоты плавления были выбраны три концентрации скрепки Ci = 0,0066;
2̂ = 0,01; с.з = 0,013 М. Сравнение данных, полученных в разных ион-
ных условиях, показывает, что при концентрации ионов [Na+] IO-3 M
Рис. 2. Площадь, ограниченная кривыми плавления чистой Д Н К (а) и ее комплекса
с лигандом (б), численно равна приращению температуры плавления (6Тт)
Fig. 2. The area enclosed by the melting curves of DNA (a) and DNA-Iigand complex
(6) is numerically equal to the increment of the melting temperature (δ7\η)
Рис. 3. Зависимости энтальпии перехода спираль — клубок ΔH от концентрации ионов
[Na h] для Д Н К Cl. perfringens (J) и Д Н К М. Iysodeicticus (2). Приведены калори-
метрически определенные значения ЛЯ для Д Н К Cl. perfringens (3) и Д Н К М. Itjso-
deicticus (4) согласно [5]
Fig. 3. The dependence of the enthalpy of the helix-coil transition of DNA on the [Na-1-]
for the Cl. perfringens DNA (1) and M. lysodeictieus DNA (2). The caIorimetric values
of AH are represented for the Cl. perfringens DNA (3) and Al hjsodeicticus DNA
U) 15]
ошибка в определении 6S составляет всего 5—6%, а при [Na+] 5X
XlO - 3 M — не более 2 %. Вычисленные по формуле (12) значения теп-
лоты плавления АН определяются с меньшей ошибкой по сравнению
со значениями, рассчитанными по формуле (1). С другой стороны, зна-
чения Δ Я, как и ожидалось, в пределах ошибки опыта не зависят от
выбранных концентраций лиганда. Следовательно, величины АН можно
получить, усредняя все значения независимо от с (табл. 1). Построен-
ные зависимости T0 от [Na+] дают наклоны линейных зависимостей,
хорошо согласующихся с аналогичными величинами, полученными из
эмпирической формулы [23]:
ISSN 0233-7G57. Б И О П О Л И М Е Р Ы II КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5 35
где 6S есть площадь, ограниченная кривыми плавления Д Н К (левая
кривая) и ее комплекса с лигандом (правая кривая) (рис. 2). Подстав-
ляя (11) в (5) для теплоты плавления, находим:
(11)
(12)
Обозначая площадь, ограниченную кривой плавления
комплекса Д Н К со скрепкой, осью температур и прямой T=TQCj для
8 Т т окончательно получим:
для использованных в настоящей работе ДНК, GC-содержапие кото-
рых составляет 31 % (-V0 = 0 , 3 1 ) и 7 2 % ( χ 0 = 0 , 7 2 ) .
Данные табл. 1 показывают, что как АН, так и AS увеличивается
с повышением ионной силы.
(13)
Усредненные по всем опытам параметры при разных концентрациях [Na+J
The averaged values of A Η, T0, AS at different concentrations of [Na+]
[ N a + ] , M - I g f N a + ]
Cl. perfringens М. Iysodeicticus
[ N a + ] , M - I g f N a + ]
T0, 0C
Δ//,
ккал /моль
Δ5, энт.
ед. ' T0t
0C
AMt
ккал /моль
Δ5, энг-
ед.
1*ю-3
3,0 45 ,1 7 ,24=0,5 22 ,6 68,4 7 ,74=0,4 22 ,5
5 * · I O - 3 2 ,3 5 6 , 3 8 , 2 + 0 , 3 24 ,9 77 ,6 8 , 6 4 - 0 , 3 24 ,5
1 * 1 О - 2 2,0 61 ,0 8 , 7 4 - 0 , 2 26 ,0 81 ,8 9 , 0 4 - 0 , 2 25,4
5 - Ю - 2 1,3 72 ,5 9 , 4 4 - 0 , 2 27 ,2 91 ,0 9 , 7 4 - 0 , 2 26 ,6
1*10-1
1,0 77 ,3 9 , 8 4 - 0 , 2 28,0 94 ,9 10 ,14-0 ,2 27,4
Калориметрические исследования для АН дают хорошо согласу-
ющиеся с нашими данными величины энтальпии плавления как для
Д Н К Cl. perfringens, так и М. Iysodeicticus [5]. Величины АН при
низких ионных силах определяются с ошибками, в 2—3 раза превыша-
ющими их по сравнению с высокими концентрациями. Вероятно, это
является следствием неравповесности процесса плавления в указанных
условиях.
Для проверки степени влияния неравновеспости процесса плавле-
ния па точность определения T0 кривые плавления Д Н К были получе-
ны двумя методами: непрерывным и дискретным повышением темпе-
ратуры (см. «Материалы и методы»). Совпадение кривых плавлений в
двух случаях позволяет нам использовать скорость нагрева 0,05 град/
/мин. Соответствующие опыты были проведены также для комплексов
Д Н К с лигандом. Наблюдаемый минимальный разброс в опытных
значениях свидетельствует в пользу того, что кривые плавления при
низких ионных силах близки к равновесным. Выбор и = 0,1 град/мин
связан с тем, что при концентрации [Na+] 10~2 M равновесная тем-
пература плавления может отличаться от экспериментальной на
~ 0 , 1 градуса [24], что не может существенно влиять па точность оп-
ределения 6S.
Полученные в настоящей работе данные показывают, что пред-
ложенный метод «площадей» позволяет из опыта определить энергети-
ческие параметры плавления Д Н К с большой точностью, если сочетать
его с методом «скрепочной калориметрии». Обладая должной просто-
той и доступностью, он еще и абсолютен, а также в противоположность
микрокалориметрии, не требует градуировки. Метод основан па изме-
рениях разностных экспериментальных величин, что приводит к исклю-
чению систематических ошибок.
Авторы выражают благодарность Ю. С. Лазуркину, А. В. Вологод-
скому и А. В. Лукашину за обсуждение результатов и ценные за-
мечания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Krauker И., Sturtevani J. Al Heats of the helix-coil transition of poly (A)-poly (U)
complexes / / Biopolymers.— 1968,— 6, N 4,— P. 491—512.
2 Wartell R. Al The helix-coil transition of poly(dA)-poly(dT) and poly(dA-dT) / /
Ibid.— 1972.— 11, N 4 ,—P. 745—762.
3. Gruenvedel D. W. Salt effects on the denaturation of DNA. A calorirnetric study of
the helix-coil conversation of the al ternating copolymer polyd (A-T) / /B ioch im. et
biophys. acta — 1975,— 395, N 2 .—P. 246—257.
4. Privalov P. LPtitsin О. B., Birshtein Т. H. Determination of stability of the DNA
double helix in aqueous medium/ /Biopo lymers .— 1969.— 8, N 11.— P. 559—571.
36 ISSN 0233-71)57. Б И О П О Л И М Е Р Ы II КЛЕТКА. 1989. Т. 5. № 5
Определенные нами зависимости АН от ионной силы с большой
точностью можно аппроксимировать уравнениями (рис. 3):
(14)
(15)
5. Klump HAckermanti Т. Experimental thermodynamics of the helix-random coil tran-
sition. Influence of the base composition of DNA on the transition enthalpy / / Ibid.—
1971,— 10, N 3 .—P. 513—522.
6. Gruenvedel D. W. Salt effects on the denaturation of DNA. A calorimetric investi-
gation of the transition enthalpy of calf thymus DNA in Na2SO4 solutions of varying
ionic strength / / Biochim. et biophys. acta.— 1974.—340, N 1.—P. 16—30.
7. Мревлишвили Г. Μ. Низкотемпературная калориметрия биологических макромоле-
кул / /Успехи физ. наук.— 1979.—128, JVb 2.—С. 273—312.
8. Lasurkin Yu. S., Frank-Kamenetskii М. D., Trifonov Е. N. Melting of DNA: its study
and application as a research method / /Biopo lymers .— 1970.—9, N Ί4.— P. !1253—
1263.
9. Франк-Каменецкий Μ. Д. Рассмотрение перехода спираль — клубок в гомополиме-
рах методом наиболее вероятного распределения/ /Молекуляр. биология.— 1968.—
2, № 2.—С. 408—419.
10. Франк-Каменецкий М. Д. Теория перехода спираль — клубок для дезоксирибонук-
леиновой кислоты с дополнительными связями между цепями / / Высокомолекуляр.
соединения.— 1965.— 7, JVb 2,— С. 354—361.
11. Франк-Каменецкий М. Д., Карапет ян А. Т. К теории плавления комплексов Д Н К
с низкомолекулярными веществами/ /Молекуляр . биология.— 1972.— 6, JVb 4.—
С. 621—627.
12. Термодинамические исследования комплексов Д Н К с красителями / А. Т. Kapane-
тян, В. И. Пермагоров, М. Д. Франк-Каменецкий, Ю. С. Л а з у р к и н / / Т а м же.—
JVb 6.— С. 867—873.
13. Карапетян А. Т., Пермагоров В. ИФранк-Каменецкий М. Д. Термодинамические
характеристики Д Н К и ее комплексов с красителями/ /Конформацион. изменения
биополимеров в растворе.— М. : Наука, 1973.— С. 43—48.
14. Сидоренко Н. В., Косаганов Ю. Н. Физико-химические исследования взаимодейст-
вия Д Н К с РНКазой А / / Там же.— С. 57—67.
15. Карапетян А. Т., Пермагоров В. И. Термодинамические исследования комплексов
Д Н К с цианиновыми красителями / / Молекуляр. биология.— 1974 —8, JVb 1.—
С. 12—16.
16. Термодинамические характеристики комплексов ДНК-С+, ДНК-А+ / А. И. Полета-
ев, В. И. Иванов, Л. Е. Минченкова, А. К- Щ е л к и н а / / Т а м же,— 1968.—3, JVb 2 —
С. 303—311.
17. Study of peculiarity of interaction between histones and DNAs of different o r i g i n /
G. A. Panosyan, P. O. Vardevanyan, R. R. Vardapetyan, A. T. Karapetyan / / Stud,
biophys.— 1982.1—91, N 3 ,—P. 237—238.
18. Определение среднего нуклеотидного состава Д Н К из кривых плавления Д Н К /
П. О. Вардеванян, Ю. С. Бабаян, Р. Р. Вардапетян и др.— / /Биофизика .— 1983.—-
28, JVb 1,—С. 130—131.
19. Marmur J. A. A procedure for the isolation of deoxyribonucleic acid from microorga-
nisms / / J. Мої. Biol.— 1961.— 3, N 2.— P. 208—218.
20. Felsenfeld G., Hirshman S. F. A neighbour interaction analysis of the hyperchro-
mism and spectra of DNA / Ibid.— 1965,— 13, N 2.— P. 407—427.
21. Waring M. J. Complex formation between ethidium bromide and nucleic a c i d s / /
Ibid.—P. 269—282.
22. Веденов A. M., Дыхне A. M., Франк-Каменецкий Μ. Д. Переход спираль — клубок
в Д Н К / /Успехи физ. наук.— 1971.—105, JVb 3.—С. 479—519.
23. Frank-Kamenetskii М. D. Simplification of the empirical relationship between melting
temperature of DNA, its GC content and concentration of sodium in s o l u t i o n / / B i o -
polymers.— 1971,— 10, N 12,— P. 2623—2624.
24. Kozyavkin S. A., Lyubchenko Yu. L. The nonequilibrium character of DNA melting:
effect of the heating rate on the line structure of melting curves / Nucl. Acids Res.—
1984,— 12, N 10,—P. 4339—4349.
Кировакан. гос. пед. ин-т
Ереван, гос. ун-т
Ин-т молекуляр. генетики АН СССР, Москва
Получено 17.0І.89
THE EFFECT OF [Na+] IONS CONCENTRATION ON THE ENTHALPY
OF DNA HELIX-COIL TRANSITION
A. T. Karapetyan, P. O. Vardevanyan, M. D. Frank-Kamenetskii
State Pedagogical Institute, Kirovokan
State University, Yerevan
Institute of Molecular Genetics, Academy of Sciences, USSR, Moscow
S u m m a r у
The enthalpy (ΔΗ) of the helix-coil transition of different GC-content DNAs is obtained
by means of the «tie ealorimetry» and «areas» methods.
The data obtained experimentally show that the slope of the dependence of ΔΗ on
Ig[Na+] decreases with an increase of the GC-content of DNA.
37 ISSN 0233-71)57. Б И О П О Л И М Е Р Ы II КЛЕТКА. 1989. Τ. 5. № 5
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155127 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:52:48Z |
| publishDate | 1989 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Карапетян, А.Т. Вардеванян, П.О. Франк-Каменецкий, М.Д. 2019-06-16T09:29:21Z 2019-06-16T09:29:21Z 1989 Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК / А.Т. Карапетян, П.О. Вардеванян, Μ.Д. Франк-Каменецкий // Биополимеры и клетка. — 1989. — Т. 5, № 5. — С. 31-37. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0000E1 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155127 577.3 Методом «скрепочной калориметрии» в сочетании с методом «площадей» определена энтальпия перехода спираль — клубок (ΔH) для ДНК различного GC-содержания. Экспериментально полученные данные показывают, что с увеличением GC-содержания ДНК наклон зависимости ΔH от Ig [Na⁺] уменьшается. Методом «скреперної калориметрії» у поєднанні з методом «площ» визначено ентальпію переходу спіраль-клубок ΔH) для ДНК різного GC-вмісту. Експериментально отримані дані показують, що зі збільшенням GC-вмісту ДНК нахил залежності ΔH від Ig[Na⁺] зменшується. The enthalpy (AH) of the helix-coil transition of different QC-content DNAs is obtained by means of the «tie calorimetry» and «areas» methods. The data obtained experimentally show that the slope of the dependence of AH on lg[Na⁺] decreases with an increase of the GC-content of DNA. Авторы выражают благодарность Ю.С. Лазуркину, А.В. Вологодскому и А.В. Лукашину за обсуждение результатов и ценные замечания. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Структура и функции биополимеров Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК Вплив концентрації іонів [Na⁺] на теплоту переходу спіраль–клубок ДНК The effect of [Na⁺] ions concentration on the enthalpy of DNA helix-coil transition Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК Карапетян, А.Т. Вардеванян, П.О. Франк-Каменецкий, М.Д. Структура и функции биополимеров |
| title | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК |
| title_alt | Вплив концентрації іонів [Na⁺] на теплоту переходу спіраль–клубок ДНК The effect of [Na⁺] ions concentration on the enthalpy of DNA helix-coil transition |
| title_full | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК |
| title_fullStr | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК |
| title_full_unstemmed | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК |
| title_short | Влияние концентрации ионов [Na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок ДНК |
| title_sort | влияние концентрации ионов [na⁺] на теплоту перехода спираль –клубок днк |
| topic | Структура и функции биополимеров |
| topic_facet | Структура и функции биополимеров |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155127 |
| work_keys_str_mv | AT karapetânat vliâniekoncentraciiionovnanateplotuperehodaspiralʹklubokdnk AT vardevanânpo vliâniekoncentraciiionovnanateplotuperehodaspiralʹklubokdnk AT frankkameneckiimd vliâniekoncentraciiionovnanateplotuperehodaspiralʹklubokdnk AT karapetânat vplivkoncentracíííonívnanateplotuperehoduspíralʹklubokdnk AT vardevanânpo vplivkoncentracíííonívnanateplotuperehoduspíralʹklubokdnk AT frankkameneckiimd vplivkoncentracíííonívnanateplotuperehoduspíralʹklubokdnk AT karapetânat theeffectofnaionsconcentrationontheenthalpyofdnahelixcoiltransition AT vardevanânpo theeffectofnaionsconcentrationontheenthalpyofdnahelixcoiltransition AT frankkameneckiimd theeffectofnaionsconcentrationontheenthalpyofdnahelixcoiltransition |