Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов

Проведено порiвняння залежностей параметрiв iндукованого нагрiванням переходу спiраль — клубок ДНК вiд концентрацiї iонiв Mg^2+ та Ca^2+ у водних розчинах, що мають pH 6,5 та 8,5. Виявлено аномальне зменшення температури i зростання кооперативностi цього переходу в лужному розчинi при концентрацiї M...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Доповіді НАН України
Date:2010
Main Authors: Сорокин, В.А., Валеев, В.А., Усенко, Е.Л.
Format: Article
Language:Russian
Published: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2010
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29561
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов / В.А. Сорокин, В.А. Валеев, Е.Л. Усенко // Доп. НАН України. — 2010. — № 4. — С. 183-188. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859623606742417408
author Сорокин, В.А.
Валеев, В.А.
Усенко, Е.Л.
author_facet Сорокин, В.А.
Валеев, В.А.
Усенко, Е.Л.
citation_txt Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов / В.А. Сорокин, В.А. Валеев, Е.Л. Усенко // Доп. НАН України. — 2010. — № 4. — С. 183-188. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Доповіді НАН України
description Проведено порiвняння залежностей параметрiв iндукованого нагрiванням переходу спiраль — клубок ДНК вiд концентрацiї iонiв Mg^2+ та Ca^2+ у водних розчинах, що мають pH 6,5 та 8,5. Виявлено аномальне зменшення температури i зростання кооперативностi цього переходу в лужному розчинi при концентрацiї MgCl2, що перевищує 2·10−4 М. Припускається, що за цих умов вiдбувається кооперативний перехiд В-форми ДНК у нову конформацiю, що має меншу термостабiльнiсть, але зберiгає двоспiральну упорядковану структуру. Реалiзацiя цього переходу обмежена розмiрами катiона та величиною pH: аномальна поведiнка параметрiв переходу спiраль клубок вiдсутня в розчинах, що мiстять iони Mg^2+ i Ca^2+, за умов, що наближаються до нейтральних, а в присутностi iонiв Ca^2+ (їх кристалографiчний радiус у 1,5 раза бiльший, нiж у iонiв Mg^2+) i в лужних. Dependences of parameters of the heating-induced helix-coil transition in DNA on Mg^2+ and Ca^2+ ion concentrations in water solutions with pH 6.5 and 8.5 are compared. An abnormal decrease in the temperature and an increase in the cooperativity of the transition are revealed in an alkaline solution at the MgCl2 concentration higher than 2 · 10−4 М. It is supposed that the cooperative transition of the DNA B form into a new conformation takes place, being of a lower thermal stability but holding the double-helical ordered structure. The realization of the transition is limited with cation sizes and pH value, and the abnormal behavior of the helix-coil transition parameters is absent in solutions containing Mg^2+ and Ca^2+ ions under conditions close to neutral ones. In the presence of Ca^2+ ions (their crystallographic radius is by 1.5 times higher than that of Mg^2+ ones), such an abnormal behavior is not observed in alkaline solutions as well.
first_indexed 2025-11-29T08:11:27Z
format Article
fulltext УДК 535.343.3.577.323 © 2010 В.А. Сорокин, В.А. Валеев, Е. Л. Усенко Влияние ионов Mg2+ и Ca2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов (Представлено членом-корреспондентом НАН Украины Д. Н. Говоруном) Проведено порiвняння залежностей параметрiв iндукованого нагрiванням переходу спi- раль—клубок ДНК вiд концентрацiї iонiв Mg2+ та Ca2+ у водних розчинах, що мають pH 6,5 та 8,5. Виявлено аномальне зменшення температури i зростання кооперативно- стi цього переходу в лужному розчинi при концентрацiї MgCl2, що перевищує 2 ·10−4 М. Припускається, що за цих умов вiдбувається кооперативний перехiд В-форми ДНК у но- ву конформацiю, що має меншу термостабiльнiсть, але зберiгає двоспiральну упорядко- вану структуру. Реалiзацiя цього переходу обмежена розмiрами катiона та величиною pH: аномальна поведiнка параметрiв переходу спiраль—клубок вiдсутня в розчинах, що мiстять iони Mg2+ i Ca2+, за умов, що наближаються до нейтральних, а в присутно- стi iонiв Ca2+ (їх кристалографiчний радiус у 1,5 раза бiльший, нiж у iонiв Mg2+) i в лужних. В настоящее время установлено, что ионы щелочных и щелочноземельных металлов по- вышают термостабильность ДНК и РНК за счет экранирования отрицательных зарядов на атомах кислорода фосфатных групп двухнитевых полинуклеотидов. Однако этот резуль- тат, подтвержденный многочисленными работами, справедлив для нейтральных растворов (pH 6,0–7,5) (см., например, [1–5]). Представляет интерес выяснить, сохраняется ли эта си- туация в щелочных растворах (pH 8–9), в которых обнаружен переход двухнитевых молекул в металлизированную форму (М-ДНК) в присутствии ионов Zn2+, Co2+ и Ni2+, обладаю- щую большей термостабильностью, чем термостабильность двойных спиралей, находящих- ся в В- или А-формах [6–8]. Природа такого увеличения термостабильности остается не ясной, поскольку кулоновское отталкивание между ионами, расположенными внутри двой- ной спирали вдоль ее оси [8], должно приводить к обратному эффекту. В связи с вышеизложенным наша цель состояла в сравнительном изучении зависимостей термостабильности ДНК от концентрации ионов Mg2+ и Ca2+ в растворах, имеющих pH 6,5 и 8,5. Эти измерения должны позволить выделить составляющую повышения термоста- бильности ДНК, обусловленную чисто электростатическим взаимодействием с фосфатами, которое характерно и для двухвалентных ионов цинка, никеля и кобальта, способных, по- мимо того, образовывать координационные связи с гетероатомами азотистых оснований [9]. Материалы и методы. В работе использовали натриевую соль ДНК спермы лосося (“Serva”, Германия); соли MgCl2 · 6H2O, CaCl2 · 6H2O и NaCl марки х. ч. (“Реахим”, Рос- сия); буферы: какодилат натрия (pH 6,5) и трис · HCl (pH 8,5). ДНК растворяли в буфере (0,01 М), в который добавляли 0,005 М NaCl. Концентрацию хлоридов металлов определя- ли по массе и контролировали методом трилонометрического титрования. Концентрацию фосфора ДНК (Р), составлявшую (2÷ 5) · 10−5 М, определяли по коэффициенту молярной экстинкции в максимуме ее поглощения [10]. ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №4 183 Рис. 1. Кривые плавления ДНК при pH 8,5 в присутствии MgCl2 (а) и CaCl2 (б ): 1 — без ионов Mt2+; 2 — 2 · 10−4 М; 3 — 3 · 10−4 М; 4 — 4 · 10−4 М; 5 — 10−4 М; 6 — 2 · 10−3 М. Перед нагреванием растворы выдерживали при (22± 1) ◦С в течение 2 ч Кривые плавления регистрировали на спектрофотометре UV VIS фирмы “Carl Zeiss Jena” (Германия) в форме h(T ) h(T ) = ∆A(T ) AT0 , где h — гиперхромизм в максимуме поглощения ДНК; ∆A(T ) — индуцированное нагрева- нием изменение оптического поглощения ДНК; AT0 — ее поглощение при комнатной тем- пературе, T0 = (22 ± 2) ◦С. Эти измерения осуществлялись дифференциальным способом: в кюветах рабочего и эталонного каналов спектрофотометра находились идентичные ра- створы. Эталонную кювету термостатировали при T = T0 ± 0,5 ◦С, а рабочую медленно нагревали со скоростью 0,25 град/мин, чтобы при всех температурах обеспечить термоди- намическое равновесие в растворах. Их температуру определяли с ошибкой, не превышаю- щей 0,5 ◦С. Однако различие в измеренных значениях температуры плавления ДНК (Tm) в одинаковых условиях достигало ±1 ◦С. Расчеты параметров перехода спираль—клубок проводили с помощью присоединенного к спектрофотометру персонального компьютера. Tm определяли как температуру, соот- ветствующую переходу в неупорядоченное состояние 50% звеньев полимера. В пределах градуса это значение совпадало с температурой, определенной по положению максимума на зависимости от температуры производной α = dh(T )/dT . Результаты и обсуждение. Типичная форма кривых плавления ДНК при различных концентрациях ионов Mg2+ и Ca2+ в растворах, имеющих pH 8,5, приведена на рис. 1. Она остается такой же и в нейтральных растворах, содержащих ионы Mg2+ и Ca2+. Исключе- ние составляет кривая плавления 4 (см. рис. 1), форма которой обусловлена появлением при T > 61 ◦С рассеивающих свет частиц. Из рис. 2 видно, что зависимости температуры плавления ДНК (Tm) от концентрации ионов Mg2+ и Ca2+ при pH 6,5, а также от содержания ионов Ca2+ при pH 8,5 в преде- лах экспериментального разброса описываются универсальной кривой (кривая a-b-e). Эта зависимость определяется различием чисто кулоновского сродства ионов к фосфатным группам двухспиральной и однонитевой клубкообразной ДНК, имеющих разную линей- 184 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №4 Рис. 2. Зависимость температуры плавления ДНК от концентрации MgCl2 и CaCl2 при pH 6,5 и 8,5. pH 6,5: ◦ — MgCl2; △ — CaCl2; pH 8,5: • — MgCl2; N — CaCl2 Рис. 3. Зависимость кооперативности перехода спираль—клубок ДНК от концентрации ионов Mg2+ (•) и Ca2+ (△) при pH 8,5. Сплошная линия рассчитана методом наименьших квадратов ную плотность отрицательных зарядов на поверхности ее “кристаллической” и “расплавлен- ной” форм [11]. Таким образом, в изученных ионных условиях максимальное изменение Tm ДНК, обусловленное взаимодействием двухвалентных катионов с ее фосфатами, составля- ет ∼ 11 ◦С (см. рис. 2). При pH 8,5 возрастание Tm ДНК наблюдается и для ионов Mg2+ при их низких концентрациях (см. рис. 2, участок a-b). Однако при концентрациях MgCl2, превышающих критическую ([Mg2+]cr = 2 · 10−4M), производная |γ| = |dTm/d[MgCl2]| ска- чком меняет знак на обратный. При этом возрастание концентрации MgCl2 от 2 · 10−4 до 4 · 10−4 M приводит к уменьшению ее температуры плавления на 26 ◦С (рис. 2). Такое поведение Tm ДНК в присутствии магния является совершенно неожиданным, поскольку ранее подобный эффект наблюдали лишь в присутствии ионов переходных металлов при нейтральных значениях pH [4, 5]. В отличие от некооперативного изменения Tm, соответ- ствующего кривой a-b-e, для которой при 2 ·10−4 М Mt2+ |γ| = 2000 град/моль, для кривой c-d величина |γ| в 100 раз больше — 2 · 105 град/моль. Аномальный вид для ионов Mg2+ имеет также концентрационная зависимость произво- дной α = dh(T )/dT , определяющей кооперативность перехода спираль—клубок (рис. 3). Хотя знак производной β = dα/d[Mt2+] для ионов Mg2+ и Ca2+ одинаков, возрастание ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №4 185 Рис. 4. Зависимость изменения температур начала (1 ) и конца (2 ) перехода спираль—клубок ДНК от концентрации MgCl2. Ts и Tf — температуры, при которых касательная к кривой плавления при T = Tm пересекает соот- ветственно ось абсцисс и параллельную ей прямую, соответствующую минимальному значению произво- дной dh(T )/dT . δTs,f = Ts,f − (Ts,f )0, где индекс “нуль” соответствует Ts и Tf ДНК при [Mt2+] = 0. (При 4 · 10−4 М Mg2+ из-за появления рассеяния света при T > 61 ◦С определить температуру окончания плав- ления ДНК невозможно) кооперативности перехода в присутствии магния значительно больше, чем в присутствии кальция. Так, при 3 · 10−4 М для Mg2+ β = 100 (моль · град)−1, тогда как для Ca2+ величина β на порядок меньше. Ионы Mg2+ также в большей степени понижают тем- пературу окончания плавления ДНК (Tf ), определяемую стабильностью ее блоков, обо- гащенных GC-парами, по сравнению с уменьшением температуры его начала (Ts), опре- деляемой стабильностью блоков, обогащенных АТ-парами. Это позволяет предположить преимущественную дестабилизацию магнием GC-пар ДНК, которая и может быть причи- ной сильного возрастания кооперативности перехода спираль—клубок ДНК в присутствии ионов Mg2+. В целом можно предположить, что при pH 8,5 и [MgCl2] > 2 · 10−4 М изменения параметров перехода спираль—клубок ДНК обусловлены взаимодействием ионов Mg2+ с коллективным облаком π-электронов колец азотистых оснований. Его принципиаль- ная возможность была показана для комплексов гидратированных ионов магния с де- камером и додекамером Дикерсона [12]. Такое взаимодействие требует внедрения иона в структуру ДНК [12]. Этим, в частности, можно объяснить отсутствие подобных взаи- модействий для больших ионов Ca2+, имеющих кристаллографический радиус по По- лингу R = 0,99 Å, т. е. в 1,5 раза больший, чем у ионов Mg2+ (0,65 Å) [13]. Обра- зование комплекса катион—π-электроны колец требует, по-видимому, флуктуационных раскрытий двойной спирали, интенсивность которых резко возрастает в щелочных рас- 186 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №4 творах, поскольку значения pH 8–9 близки к величинам pKa депротонирования N1 dGMP (9,5 [14]) и N3 dTMP (10,0 [14]) — обстоятельство, обеспечивающее, в частности, образование М-ДНК в этой области pH в присутствии хлоридов цинка, никеля и ко- бальта [6]. Поскольку в области аномального поведения параметров перехода спираль—клубок структура ДНК остается упорядоченной (это следует из сохранения больших значений h и dh/dT ), а изменения этих параметров носят кооперативный характер, можно предполо- жить, что при pH 8,5 и [MgCl2] > [MgCl2]cr имеет место переход В-формы ДНК в новую конформацию, структурные особенности которой, однако, не могут быть определены ме- тодами термодинамики. Авторы выражают благодарность Ю.Н. Гуру за помощь в проведении анализов. 1. Gruenwedel G.W., Hsu Ch.-H., Lu D. S. The effect of aqueous neutral-salt solutions on the melting temperature of deoxyribonucleic acids // Biopolymers. – 1971. – 10, No 1. – P. 47–68. 2. Record M. Th., jr. Effect of Na+ and Mg2+ ions on the helix-coil transition of DNA // Ibid. – 1975. – 14, No 10. – P. 2137–2158. 3. Blagoi Yu. P., Sorokin V.A., Valeev V.A. et al. Magnesium ion effect on the helix-coil transition of DNA // Ibid. – 1978. – 17, No 5. – P. 1103–1118. 4. Eichhorn G. L., Shin Y.A. Interaction of metal ions with polynucleotides and related compounds. XII. The relative effect of various metal ions on DNA helicity // J. Amer. Chem. Soc. – 1968. – 90, No 26. – P. 7323–7328. 5. Blagoi Yu. P., Sorokin V.A., Valeev V.A., Gladchenko G.O. Effect of calcium and manganese ions on the helix-coil transition of DNA // Biopolymers. – 1983. – 22, No 8. – P. 1641–1656. 6. Lee J. S., Latimer L. J. P., Reid R. S. A cooperative conformational change in duplex DNA induced by Zn2+ and other divalent metal ions // Biochem. Cell Biol. – 1993. – 71. – P. 162–168. 7. Wood D.O., Dismore M. J., Bare G.A., Lee J. S. M-DNA is stabilized in GC tracts or by incorporation of 5-fluorouracil // Nucl. Acids Res. – 2002. – 30. – P. 2244–2250. 8. Aich P., Labiuk S. L., Tari L.W. et al. M-DNA: A complex between divalent metal ions and DNA which behaves as a molecular wire // J. Mol. Biol. – 1999. – 294. – P. 477–485. 9. Aoki K. Bioactive Molecules // Metalloproteins / Eds. S. Otsuna, T. Yamanaka. – Amsterdam; Oxford; New York; Tokio: Elsevier, 1988. – P. 457. 10. Доусон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика. – Москва: Мир, 1991. – 544 с. 11. Sorokin V.A., Galkin V. L., Volchok V. L., Blagoi Yu. P. Theories of “condensation” and “ligands” on describing the DNA helix-to-coil transition: comparative analysis // Biophysics. – 1996. – 41. – P. 1233– 1239. 12. McFail-Isom L., Shui X., Williams L.D. Divalent cations stabilize unstacked conformations of DNA and RNA by interacting with base π systems // Biochemistry. – 1998. – 37, No 49. – P. 17105–17111. 13. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. – Москва: Химия, 1971. – 454 с. 14. Бородавкин А.В., Будовский Е.И., Морозов Ю.В. и др. Электронная структура, УФ-спектры погло- щения и реакционная способность компонентов нуклеиновых кислот // Итоги науки и техники. – Москва: ВИНИТИ, 1977. – 228 с. Поступило в редакцию 01.07.2009Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины, Харьков ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №4 187 V.A. Sorokin, V. A. Valeev, E. L. Usenko Mg2+ and Ca2+ ion effect on DNA thermal stability in the field of formation of polynucleotide metallic forms Dependences of parameters of the heating-induced helix-coil transition in DNA on Mg2+ and Ca2+ ion concentrations in water solutions with pH 6.5 and 8.5 are compared. An abnormal decrease in the temperature and an increase in the cooperativity of the transition are revealed in an alkaline solution at the MgCl2 concentration higher than 2 · 10−4 М. It is supposed that the cooperative transition of the DNA B form into a new conformation takes place, being of a lower thermal stability but holding the double-helical ordered structure. The realization of the transition is limited with cation sizes and pH value, and the abnormal behavior of the helix-coil transition parameters is absent in solutions containing Mg2+ and Ca2+ ions under conditions close to neutral ones. In the presence of Ca2+ ions (their crystallographic radius is by 1.5 times higher than that of Mg2+ ones), such an abnormal behavior is not observed in alkaline solutions as well. 188 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №4
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-29561
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1025-6415
language Russian
last_indexed 2025-11-29T08:11:27Z
publishDate 2010
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format dspace
spelling Сорокин, В.А.
Валеев, В.А.
Усенко, Е.Л.
2011-12-16T17:48:37Z
2011-12-16T17:48:37Z
2010
Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов / В.А. Сорокин, В.А. Валеев, Е.Л. Усенко // Доп. НАН України. — 2010. — № 4. — С. 183-188. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
1025-6415
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29561
535.343.3.577.323
Проведено порiвняння залежностей параметрiв iндукованого нагрiванням переходу спiраль — клубок ДНК вiд концентрацiї iонiв Mg^2+ та Ca^2+ у водних розчинах, що мають pH 6,5 та 8,5. Виявлено аномальне зменшення температури i зростання кооперативностi цього переходу в лужному розчинi при концентрацiї MgCl2, що перевищує 2·10−4 М. Припускається, що за цих умов вiдбувається кооперативний перехiд В-форми ДНК у нову конформацiю, що має меншу термостабiльнiсть, але зберiгає двоспiральну упорядковану структуру. Реалiзацiя цього переходу обмежена розмiрами катiона та величиною pH: аномальна поведiнка параметрiв переходу спiраль клубок вiдсутня в розчинах, що мiстять iони Mg^2+ i Ca^2+, за умов, що наближаються до нейтральних, а в присутностi iонiв Ca^2+ (їх кристалографiчний радiус у 1,5 раза бiльший, нiж у iонiв Mg^2+) i в лужних.
Dependences of parameters of the heating-induced helix-coil transition in DNA on Mg^2+ and Ca^2+ ion concentrations in water solutions with pH 6.5 and 8.5 are compared. An abnormal decrease in the temperature and an increase in the cooperativity of the transition are revealed in an alkaline solution at the MgCl2 concentration higher than 2 · 10−4 М. It is supposed that the cooperative transition of the DNA B form into a new conformation takes place, being of a lower thermal stability but holding the double-helical ordered structure. The realization of the transition is limited with cation sizes and pH value, and the abnormal behavior of the helix-coil transition parameters is absent in solutions containing Mg^2+ and Ca^2+ ions under conditions close to neutral ones. In the presence of Ca^2+ ions (their crystallographic radius is by 1.5 times higher than that of Mg^2+ ones), such an abnormal behavior is not observed in alkaline solutions as well.
Роботу виконано за пiдтримки УНТЦ (проект № 3643).
ru
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
Доповіді НАН України
Біофізика
Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
Mg^2+ and Ca^2+ ion effect on DNA thermal stability in the field of formation of polynucleotide metallic forms
Article
published earlier
spellingShingle Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
Сорокин, В.А.
Валеев, В.А.
Усенко, Е.Л.
Біофізика
title Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
title_alt Mg^2+ and Ca^2+ ion effect on DNA thermal stability in the field of formation of polynucleotide metallic forms
title_full Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
title_fullStr Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
title_full_unstemmed Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
title_short Влияние ионов Mg^2+ и Ca^2+ на термостабильность ДНК в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
title_sort влияние ионов mg^2+ и ca^2+ на термостабильность днк в области образования металлизированных форм полинуклеотидов
topic Біофізика
topic_facet Біофізика
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29561
work_keys_str_mv AT sorokinva vliânieionovmg2ica2natermostabilʹnostʹdnkvoblastiobrazovaniâmetallizirovannyhformpolinukleotidov
AT valeevva vliânieionovmg2ica2natermostabilʹnostʹdnkvoblastiobrazovaniâmetallizirovannyhformpolinukleotidov
AT usenkoel vliânieionovmg2ica2natermostabilʹnostʹdnkvoblastiobrazovaniâmetallizirovannyhformpolinukleotidov
AT sorokinva mg2andca2ioneffectondnathermalstabilityinthefieldofformationofpolynucleotidemetallicforms
AT valeevva mg2andca2ioneffectondnathermalstabilityinthefieldofformationofpolynucleotidemetallicforms
AT usenkoel mg2andca2ioneffectondnathermalstabilityinthefieldofformationofpolynucleotidemetallicforms