Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання
Вперше візуалізовано хрестоподібну структуру суперспіральної ДНК плазміди pUC8, іммобілізованої на аміномодифікованій слюді у буферному розчині, після висушування зразка методом атомно-силової мікроскопії (АСМ). На основі АСМ зображенння ДНК, отриманого у повітрі, встановлено, що хрест утворюють ін...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Біополімери і клітина |
|---|---|
| Datum: | 2002 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2002
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156302 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання / О.П. Лиманський // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 5. — С. 401-405. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859945175537680384 |
|---|---|
| author | Лиманський, О.П. |
| author_facet | Лиманський, О.П. |
| citation_txt | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання / О.П. Лиманський // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 5. — С. 401-405. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Біополімери і клітина |
| description | Вперше візуалізовано хрестоподібну структуру суперспіральної ДНК плазміди pUC8, іммобілізованої на аміномодифікованій слюді у буферному розчині, після висушування зразка методом атомно-силової мікроскопії (АСМ). На основі АСМ зображенння ДНК, отриманого у повітрі, встановлено, що хрест утворюють інвертовані повтори довжиною 15 нуклеотидів. Шляхом комп'ютерного моделювання доведено, що хрестоподібну структуру утворено шпильками довжиною 11 нуклеотидів та петлями розміром 4 нуклеотидш Визначено вільну енергію шпильки (-17,8 ккал/моль).
Впервые визуализирована крестообразная структура в суперспиральной ДНК плазмиды pUC8, иммобилизованной на амино-модифщированной слюде в буферном растворе, после высушивания образца, методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). На основании АСМ изображения ДНК, полученного в воздухе, установлено, что крест образуют инвертированные повторы длиной 15 нуклеотидов. С использованием компьютерного моделирования доказано, что крестообразная структура образована шпильками длиной 11 нуклеотидов и петлями размером 4 нуклеотида. Определена свободная энергия шпильки (-17,8 ккал/моль).
The cruciform structure in supercoiled pUCS plasmid DNA immobilized on aminomodified mica in buffer solution after sample drying was imaged by atomic force microscopy (APM). The cruciform structure was formed by 15 nucleotides inverted repeats as shown from AFM images of DNA. The computer modelling has revealed the cruciform structure to be formed by 11 nucleotides hairpins and 4 bases loops. Free energy of the hairpin was determined to be -17.8 kcal/mol.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:13:53Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2002. Т. 18. № 5
Вивчення хрестоподібної структури
суперспіральної ДНК плазміди pUC8
за допомогою атомно-силової мікроскопії
та комп'ютерного моделювання
О. П. Лиманський
Інститут мікробіології та імунології ім. І. І. Мечнікова АМН України
Вул. Пушкінська, 14, Харків, 61057, Україна
Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини УААН
Вул. Пушкінська, 83, Харків, 61023, Україна
Університет штату Аризона, Відділення мікробіології
Tempe, AZ 85287-2701, USA
Вперше візуалізовано хрестоподібну структуру суперспіральної ДНК плазміди pUC8, іммо
білізованої на аміномодифікованій слюді у буферному розчині, після висушування зразка методом
атомно-силової мікроскопії (АСЫ). На основі АСМ зображенння ДНК, отриманого у повітрі,
встановлено, шр хрест утворюють інвертовані повтори довжиною 15 нуклеотидів. Шляхом
комп'ютерного моделювання доведено, шр хрестоподібну структуру утворено шпильками довжи
ною 11 нуклеотидів та петлями розміром 4 нуклеотидш Визначено вільну енергію шпильки
(-17,8 ккал/моль).
Вступ. Суперспіральні ДНК мають суттєве значен
ня для найважливіших генетичних процесів — ре
комбінації, транскрипції, регуляції експресії генів
тощо. Закручування молекули ДНК у плекто-
номічну суперспіраль супроводжується утворенням
ділянок з близькими контактами між її відда
леними фрагментами. Вважається, що утворення
таких контактів є необхідною умовою для ре
комбінації ДНК та далекодіючої взаємодії під час
регуляції процесів транскрипції [1—3] .
Хрестоподібна структура — одна з альтерна
тивних форм, що утворюється в суперспіральних
ДНК, може бути безпосередньо візуалізована за
допомогою скануючої зондової мікроскопії [4 ].
Скануюча зондова мікроскопія, яка включає
атомно-силову мікроскопію (АСМ) та скануючу
тунельну мікроскопію, є відносно новим інстру
ментом, що має винятково великі потенціальні
можливості для структурної біології. Мікроскоп мо-
© 0 . П. ЛИМАНСЬКИЙ, 2002
же працювати як у повітрі, так і в рідині. Для
стабільних площинних зразків теоретично можна
отримати атомарну роздільну здатність структури.
Однак істотним обмеженням практичного ви
користання АСМ для вивчення структури біомак-
ромолекул до недавнього часу було приготування
зразка. Макромолекули, з одного боку, повинні
бути відносно стабільно зв'язаними з поверхнею
субстрату для запобігання їхнього зсуву, спричине
ного зондом під час сканування. З іншого боку, для
вивчення динаміки білково-нуклеїнового впізна
вання, наприклад, взаємодії нуклеїнових кислот з
полімеразами, молекули ДНК і РНК мають бути
доступними для ферменту, тобто мати певну ди
намічну рухливість.
До недавнього часу для дослідження нека-
нонічних структур ДНК, до яких відносять і хре
сти, використовували дві групи експериментальних
методів. Першу групу складають методи, засновані
на внесенні розривів у ДНК, що відбуваються за
допомогою ендонуклеаз, які специфічно гідролі-
401
ЛИМАНСЬКЯЙ О. П.
зують ДНК. У хрестоподібних структурах розриви
локалізуються в однониткових петлях шпильок
хрестів [5 ] . До другої групи відносять методи,
засновані на використанні двовимірного електрофо
резу в гелі [6 ] . При утворенні хреста під впливом
негативної надспіралізації електрофоретична рух
ливість топоізомерів, які набули хрестоподібної
структури, зменшується. Ця зміна рухливості мо
лекул суперспіральних ДНК під час конформа-
ційного переходу і є основою методу двовимірного
електрофорезу.
Останнім часом завдяки використанню методу
скануючої зондової мікроскопії [7—9] досягнуто
істотного прогресу в дослідженні структури біо-
полімерів та їхніх комплексів, про що, зокрема,
свідчить щорічна кількість публікацій та посилань
у базі даних Medline, яка безперервно зростає.
У даній роботі для прямої візуалізації хресто
подібної структури в суперспіральній ДНК викори
стано атомно-силову мікроскопію та метод нане
сення ДНК на слюду (субстрат для АСМ), в основі
якого лежить проста процедура модифікації слюди,
що дозволяє отримати стабільні АСМ-зображення
молекул ДНК як у повітрі після висушування
зразка, так і у водних розчинах за різних іонних
умов. Визначено характерні лінійні розміри хреста,
а також проведено моделювання термодинамічно
найстабільніших хрестоподібних структур ДНК
плазміди pUC8.
Матеріали і методи. В роботі використано
суперспіральну ДНК плазміди pUC8 довжиною
2665 пар нуклеотидів. Краплю розчину ДНК у
концентрації 0,01 мкг/мл у ТЕ буфері (10 мМ
трис-НСІ, рН 7,6, 1 мМ ЕДТА) об'ємом 7 мкл
наносили на смугу модифікованої слюди розміром
- 1 см 2 , промивали деіонізованою водою та обдува
ли потоком аргону. Процедуру функціоналізації
свіжосколотої слюди аміногрупами в парах 3-амі-
нопропілтриетоксисилану (АПТЕС) детально опи
сано раніше [8 ]. АПТЕС, який було отримано від
фірми «Aldrich» та «United Chemical Technologies,
Іпс» (США), очищали за допомогою вакуумної
перегонки в парах аргону. Свіжосколоту слюду
вміщували в скляний ексикатор в атмосферу АП
ТЕС на 1 год (АП1-слюда) за кімнатних умов.
Модифіковану слюду зберігали в ексикаторі в ат
мосфері аргону. Для виготовлення буферних роз
чинів та зразків ДНК використовували ультрачи-
сту воду з питомим опором ~П мОм-см (ModuPure
Plus, Continental Water System Corp., San Antonio,
TX).
Для отримання зображень молекул ДНК вико
ристовували атомно-силовий мікроскоп Nanoscope
III MultiMode System (Digital Instruments, Santa
Barbara, СІЛА) з D-сканером. АСМ-зображення у
повітрі записували в режимі «tapping mode/height*
за допомогою звичайних незагострених зондів фір
ми «КТЕК International* (Росія) з резонансною
частотою 300—360 кГц. Для позбавлення низько
частотних коливань застосовували гумові пружини,
на яких було підвішено масивну підставку з мікро
скопом.
Для передбачення хрестоподібної структури
ДНК використовували пакет прикладних програм
для аналізу структури біополімерів GeneBee [10] і
програму Oligo [11 ]. Пошук паліндромних ділянок
з урахуванням їхніх термодинамічних характери
стик здійснювали за допомогою програми Oligo.
Послідовність ДНК плазміди pUC8 взято з бази
даних EMBL (Accession number ІЛ9138, випуск 64).
Результати і обговорення. Істотною перевагою
АСМ у порівнянні з електронною мікроскопією
нуклеїнових кислот є вища роздільна здатність, а
також можливість проведення досліджень у водних
розчинах. Паліндроми, або інвертовані повтори в
ДНК, можуть існувати в двох різних конфор-
маційних станах — у вигляді лінійної двоспіральної
форми ДНК або як хрестоподібна структура, що
складається з двох симетричних шпильок. Теоре
тичні [12, 13] та експериментальні роботи [14, 15]
свідчать, що хрестоподібні структури можуть іс
нувати в негативно суперспіралізованих ДНК на
відміну від релаксованих молекул, а процес утво
рення хрестів залежить від багатьох факторів, у
першу чергу від температури та густини надвитків.
Зображення суперспіральної ДНК pUC8, отри
мані за допомогою ^tapping mode» АСМ у повітрі,
наведено на рис 1. Хрест виглядає як різко окрес
лені виступи на нитці ДНК з довжиною плеч, яку
можна оцінити безпосередньо з АСМ-зображення.
Використання аміномодифікованої АП1-слюди до
зволило отримати стабільні зображення не лише
лінійної, але й суперспіральної ДНК у широкому
діапазоні іонних умов. Молекули ДНК на слюді
А Ш мають невитягнуті, згладжені контури, їхні
фрагменти рівномірно іммобілізовані на поверхні
субстрату.
Відомо, що ДНК плазміди pUC8 містить кілька
паліндромів, які можуть утворювати хрестоподібні
структури у водних розчинах. За допомогою про
грами Oligo нами показано, що термодинамічно
вигіднішим є хрест, структуру якого наведено на
рис. 2, а. Вільна енергія AG шпильки, яка утворює
хрест, складає -17 ,8 ккал/моль.
У результаті пошуку самокомплементарних
фрагментів у послідовності ДНК pUC8 за допомо
гою програми Rna2 пакету програм GeneBee також
підтверджено, що шпильку утворюють 11 пар нук-
402
ВИВЧЕННЯ ХРЕСТОПОДІБНОЇ СТРУКТУРИ СУПЕРСПІРАЛЬНОЇ ДНК
. 1. Зображення суперспіральної ДНК плазміди pUC8 у
трі, отримане за допомогою атомно-силового мікроскопа:
розмір кадра 858* 858 нм; 0 — 372* 372 нм; в— 134 х
J4 нм. Стрілками показано хрестоподібну структуру
леотидів, а петля має довжину 4 нуклеотиди.
Модель ДНК pUC8 з утвореною хрестоподібною
структурою наведено на р и с 2, б.
Хрестоподібні структури виявлено у багатьох
суперспіральних ДНК, які виділено з клітин. Так,
наприклад, у роботі [16] показано, що самокомп-
лементарна альтернована пурин-піримідинова по
слідовність d (AT) n -d (AT) 0 всередині суперспіраль
ної плазміди набуває стабільної конформації хреста
in vitro та in vivo. Однак, як показали автори
роботи [17] , у ДНК плазміди рАОЗ, яка являє
собою четверту частину плазміди СоІЕІ та містить
її головний паліндром, хрестоподібна структура в
клітинах Escherichia coli відсутня. Таким чином,
автори дійшли висновку, що перехід від двонитко-
вої структури до хреста здійснюється у процесі
виділення ДНК.
З рис 1, в, можна оцінити лінійні розміри
хреста. Оскільки довжина плеч хрестоподібної
структури складає приблизно 4,5 діаметра ДНК,
тобто ~ 9 нм, то, отже, розмір однієї шпильки
дорівнює 4,5 нм. Відомо, що на крок подвійної
спіралі В-форми ДНК, тобто 3,6 нм, припадає 10,5
пари нуклеотидів [3 ]. Таким чином, аналіз наших
експериментальних результатів показує, що в ут
воренні шпильки беруть участь 11—12 пар нукле
отидів.
Для порівняння зазначимо, що паліндромні
ділянки, в яких за допомогою методів двовимірного
електрофорезу та обробки нуклеазами були за
реєстровані хрестоподібні структури у ДНК фага
0X174, плазмід pBR322, СоІЕІ, рАОЗу складають
9—13 пар нуклеотидів у спіральних ділянках кож
ної з шпильок хреста, а їхні петлі містять 3—5
нуклеотидів [1, 17] .
Аміномодифікована слюда, отримана за допо
могою обробки в парах АПТЕС свіжосколотої слю
ди, є надзвичайно зручною матрицею для одержан
ня якісних зображень як суперспіральної, так і
лінійної форм ДНК у повітрі. Методика виготов
лення зразків ДНК на АП-слюді забезпечує ефек
тивну іммобілізацію молекул суперспіральної ДНК
на субстраті. Аміногрупи АПТЕС ковалентно зв'я
зуються з гідроксильними групами поверхні свіжо
сколотої слюди. Іммобілізація молекул ДНК на
АП-слюді здійснюється, головним чином, через
нековалентну взаємодію між позитивно заряджени
ми аміногрупами АП-слюди з негативно зарядже
ними фосфатними групами ДНК. Для виготовлен
ня одного зразка ДНК для АСМ необхідно 3—4 хв.
Виготовлені таким чином зразки ДНК можуть
зберігатися протягом декількох місяців без поміт
ного погіршення АСМ зображення при повторному
скануванні.
403
ЛИМАНСЬКИЙ О. П.
Рис 2. Хрестоподібна структура суперспіральної ДНК плазміди
pUC8, отримана за допомогою пакету прикладних програм
GeneBee (наведено фрагмент послідовності ДНК pUC8 (позиції
273—298), який набуває хрестоподібної структури) (а) та хрест,
який утворюють інвертовані повтори ДНК плазміди pUC8 (коло
відповідає позиції 270 послідовності ДНК pUC8) (б)
В той же час у водних розчинах ми не отрима
ли стабільних та відтворюваних зображень су
перспіральної ДНК на АП-слюді. Поверхня АП-
слюди у водних розчинах протягом експерименту
швидко (через 5—10 хв) «проростає» — вкриває
ться глобулами, що збільшуються. Це можна пояс
нити тим, що міжмолекулярні зв'язки АПТЕС у
водному розчині легко гідролізуються, а швидкість
гідролізу різко зростає з підвищенням температури
[18] .
Зазначимо, що раніше АСМ з успіхом було
використано для структурного дослідження ліній
них ДНК та комплексів відкритих кільцевих моле
кул ДНК з багатьма білками [19—21 ]. Зараз, як
випливає з проведеного нами дослідження, АСМ
можна використовувати як для вивчення суперспі
ральної ДНК, так і її комплексів з ключовими
білками, що регулюють процеси транскрипції, ре
плікації, рекомбінації, експресії генів. Це відкриває
нові можливості і вражаючі перспективи для сучас
ної структурної молекулярної біології.
Висновки. Продемонстровано, що атомно-сило
ва мікроскопія у поєднанні з простою методикою
аміномодифікації слюди в парах аміносилану є
зручним, інформативним методом прямого дослід
ження структурних особливостей суперспіралізо-
ваних нуклеїнових кислот. Вперше візуалізовано
хрестоподібну структуру ДНК плазміди pUC8 і
показано, що розмір її шпильки складає 11 пар
нуклеотидів, а петля містить 4 нуклеотиди. За
допомогою комп'ютерного аналізу визначено нук-
леотидну послідовність, що утворює хрест, а також
вільну енергію його шпильок.
Автор висловлює подяку проф. Ю. Любченку
(Університет штату Аризона, США) за люб'язно
наданий зразок суперспіральної ДНК плазміди
pUC8.
Роботу підтримано грантом GM54991 від На
ціонального інституту здоров'я (NIH, СІЛА).
A. P. Limansky
Study of cruciform structure in supercoiled pUC8 plasmid DNA by
atomic force microscopy and computer modelling
Summary
The cruciform structure in supercoiled pUC8 plasmid DNA immo
bilized on aminomodified mica in buffer solution after sample
drying was imaged by atomic force microscopy (AFM). The
cruciform structure was formed by 15 nucleotides inverted repeats
as shown from AFM images of DNA. The computer modelling has
revealed the cruciform structure to be formed by 11 nucleotides
hairpins and 4 bases loops. Free energy of the hairpin was
determined to be -17.8 kcal/mol.
А. П. Лиманский
Изучение крестообразной структуры суперспиральной ДНК
плазмиды pUC8 с помощью атомно-силовой микроскопии и
компьютерного моделирования
Резюме
Впервые визуализирована крестообразная структура в супер-
спиральной ДНК плазмиды pUC8, иммобилизованной на амино-
модифщированной слюде в буферном растворе, после высуши
вания образца, методом атомно-силовой микроскопии (АСМ).
На основании АСМ изображения ДНК, полученного в воздухе,
установлено, что крест образуют инвертированные повторы
длиной 15 нуклеотидов. С использованием компьютерного
моделирования доказано, что крестообразная структура обра
зована шпильками длиной 11 нуклеотидов и петлями разме
ром 4 нуклеотида. Определена свободная энергия шпильки
(-17,8 ккал/моль).
404
ВИВЧЕННЯ ХРЕСТОПОДІБНОЇ СТРУКТУРИ СУПЕРСПІРАЛЬНОЇ ДНК
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1. Lilley D. Hairpin-loop formation by inverted repeats in super-
coiled DNA molecules / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1980.—
77, N 11.—P. 6468—6472.
2. Вологодский А. В. Образование неканонических структур в
сверхспиральной ДНК. Взаимное влияние различных пе
реходов / / Молекуляр. биология.—1988.—22, № 3.—
С. 687—692.
3. Пташне М. Переключение генов. Регуляция генной ак
тивности и фаг Д.—М.: Мир, 1988.—158 с.
4. Shlyakhtenko JL, Hsieh P., Grigoriev M., Potaman V., Sinden
R., Lyubchenko Y. A cruciform structural transition provides a
molecular switch for chromosome structure and dynamics III.
Мої. Biol.—2000.—296, N 5.—P. 1169—1173.
5. Bartok /С, Denhardt D. Site of cleavage of superhelical 0X174
replicative form DNA by single strand-specific Neurospora
crassa endonuclease / / J. Biol. Chem.—1976.—251, N 2.—
P. 530—535.
6. Panyutin /., Klishko V., Lyamichev V. Kinetics of cruciform
formation and stability of cruciform structure in superhelical
DNA / / J. Biomol. Struct, and Dyn.—1984.—1, N 4.—
P. 1311 — 1324.
7. Binnig G., Quote C, Gerber C. Atomic force microscope / /
Phys. Rev. Lett.—1986.—56, N 9.—P. 930—933.
8. Lyubchenko Y., Jacobs B.t Lindsay S. Atomic force microscopy
of reovirus dsRNA: a routine technique for length measurement
/ / Nucl. Acids Res.—1992.—20, N 15.—P. 3983—3986.
9. Shlyakhtenko L, Gall A., Weimer /., Hawn D., Lyubchenko
Y. Atomic force microscopy imaging of DNA covalently immo
bilized on a functionalized mica substrate / / Biophys. J.—
1999.—77, N 1.—P. 568—576.
10. Бродский Л. И., Драчев А. Л., Леонтович А. М. Новый
метод множественного выравнивания последовательности
биополимеров (Программа H-Align пакета GeneBee) / /
Биополимеры и клетка.—1991.—7, № 1.—С. 14—22.
11. Rychlik W., Spencer W. /., Rhoads R. E. Optimization of the
annealing temperature for DNA amplification in vitro II Nucl.
Acids Res.—1990.—18, N 21.—P. 6409—6417.
12. Vologodskii A., Frank-Kamenetskii M. Theoretical study of
cruciform states in superhelical DNAs / / FEBS Lett—1982.—
143, N 2.—P. 257—260.
13. Vologodskii А.у Frank-Kamenetskii M. The relaxation time for
a cruciform structure in superhelical DNA / / FEBS Lett.—
1983.—160, N 2.—P. 173—176.
14. Panyutin L, Lyamichev V., Lyubchenko Y. A sharp structural
transition in рАОЗ plasmid DNA caused by increased super-
helix density / / FEBS Lett.—1982.—148, N 2.—P. 297—301.
15. Sinden R.t Pettijohn D. Cruciform transitions in DNA / / J .
Biol. Chem.—1984.—259, N 10.—P. 6593—6600.
16. Haniford D. B.t Pulleyblank D. E. Transition of a cloned
d(AT)„-d(AT)n tract to a cruciform in vivo II Nucl. Acids
Res.—1985.—13, N 12.—P. 4343—4363.
17. Lyamichev K, Panyutin L, Mirkin S. The absence of cru
ciform structures from рАОЗ plasmid DNA in vivo II J.
Biomol. Struct, and Dyn.—1984.—2, N 2.—P. 291—301.
18. Plueddemann E. P. Silane coupling agents.—New York; Lon
don: Plenum press, 1991.—438 p.
19. Lyubchenko Y.t Gall A., Shlyakhtenko L, Harrington R.,
Jacobs В., Oden P., Lindsay S. Atomic force microscopy
imaging of double stranded DNA and RNA / / J. Biomol.
Struct, and Dyn.—1992.—10, N 3.—P. 589—606.
20. Golan R.f Pietrasanta L., Hsieh W., Hansma H. DNA toroids:
stages in condensation / / Biochemistry.—1999.—38, N 42.—
P. 14069—14076.
21. Hansma H. Varietes of imaging with scanning probe micro
scopes / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1999.—96, N 26.—
P. 14678—14680.
УДК 577.213/217:57.086.2
Надійшла до редакції 09.01.01
405
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156302 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:13:53Z |
| publishDate | 2002 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лиманський, О.П. 2019-06-18T11:15:53Z 2019-06-18T11:15:53Z 2002 Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання / О.П. Лиманський // Вiopolymers and Cell. — 2002. — Т. 18, № 5. — С. 401-405. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.00061D https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156302 577.213/217:57.086.2 Вперше візуалізовано хрестоподібну структуру суперспіральної ДНК плазміди pUC8, іммобілізованої на аміномодифікованій слюді у буферному розчині, після висушування зразка методом атомно-силової мікроскопії (АСМ). На основі АСМ зображенння ДНК, отриманого у повітрі, встановлено, що хрест утворюють інвертовані повтори довжиною 15 нуклеотидів. Шляхом комп'ютерного моделювання доведено, що хрестоподібну структуру утворено шпильками довжиною 11 нуклеотидів та петлями розміром 4 нуклеотидш Визначено вільну енергію шпильки (-17,8 ккал/моль). Впервые визуализирована крестообразная структура в суперспиральной ДНК плазмиды pUC8, иммобилизованной на амино-модифщированной слюде в буферном растворе, после высушивания образца, методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). На основании АСМ изображения ДНК, полученного в воздухе, установлено, что крест образуют инвертированные повторы длиной 15 нуклеотидов. С использованием компьютерного моделирования доказано, что крестообразная структура образована шпильками длиной 11 нуклеотидов и петлями размером 4 нуклеотида. Определена свободная энергия шпильки (-17,8 ккал/моль). The cruciform structure in supercoiled pUCS plasmid DNA immobilized on aminomodified mica in buffer solution after sample drying was imaged by atomic force microscopy (APM). The cruciform structure was formed by 15 nucleotides inverted repeats as shown from AFM images of DNA. The computer modelling has revealed the cruciform structure to be formed by 11 nucleotides hairpins and 4 bases loops. Free energy of the hairpin was determined to be -17.8 kcal/mol. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Структура та функції біополімерів Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання Изучение крестообразной структуры суперспиральной ДНК плазмиды pUC8 с помощью атомно-силовой микроскопии и компьютерного моделирования Study of cruciform structure in supercoiled pUC8 plasmid DNA by atomic force microscopy and computer modelling Article published earlier |
| spellingShingle | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання Лиманський, О.П. Структура та функції біополімерів |
| title | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання |
| title_alt | Изучение крестообразной структуры суперспиральной ДНК плазмиды pUC8 с помощью атомно-силовой микроскопии и компьютерного моделирования Study of cruciform structure in supercoiled pUC8 plasmid DNA by atomic force microscopy and computer modelling |
| title_full | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання |
| title_fullStr | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання |
| title_full_unstemmed | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання |
| title_short | Вивчення хрестоподібної структури суперспіральної ДНК плазміди pUC8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання |
| title_sort | вивчення хрестоподібної структури суперспіральної днк плазміди puc8 за допомогою атомно-силової мікроскопії та комп'ютерного моделювання |
| topic | Структура та функції біополімерів |
| topic_facet | Структура та функції біополімерів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156302 |
| work_keys_str_mv | AT limansʹkiiop vivčennâhrestopodíbnoístrukturisuperspíralʹnoídnkplazmídipuc8zadopomogoûatomnosilovoímíkroskopíítakompûternogomodelûvannâ AT limansʹkiiop izučeniekrestoobraznoistrukturysuperspiralʹnoidnkplazmidypuc8spomoŝʹûatomnosilovoimikroskopiiikompʹûternogomodelirovaniâ AT limansʹkiiop studyofcruciformstructureinsupercoiledpuc8plasmiddnabyatomicforcemicroscopyandcomputermodelling |