Переход спираль-клубок в молекуле ДНК. - 7 стр.

      Переход спираль-клубок можно наблюдать различными методами:
оптическими (поглощение, оптическая активность),       микрокалориметри-
ческими, гидродинамическими. Наибольшее распространение получил метод
измерения поглощения ДНК в ультрафиолетовой области спектра поглощения
в районе 260нм, где расположен ее максимум поглощения. На рис. 4 приведены
спектры поглощения ДНК в спиральном и расплавленном состоянии. Видно,
что плавления ДНК сопровождается увеличением поглощения. Этот эффект
связан с исчезновением взаимодействия соседних оснований ДНК при
плавлении и получил название гиперхромного.




     Рис. 4. Спектры поглощения спиральной (а) и расплавленной ДНК (б).

     Если A – поглощение раствора ДНК при данной температуре, а AMIN и
AMAX  соответствует значениям поглощения полностью спиральной и
расплавленной ДНК, то величина
                                   A − AMIN
                                            = 1− Θ                        (12)
                                   A − AMAX
есть доля звеньев в расплавленном состоянии.
      Измерения, проведенные для ДНК с различным средним содержанием
АТ-пар, подтвердили справедливость формулы (12), поэтому ею можно
пользоваться для определения ГЦ-содержания ДНК. Однако для ДНК
температура плавления существенно зависит от ионной силы раствора, так и от
рН раствора, в котором находятся молекулы ДНК. Рассмотрим эти эффекты по
отдельности. Как видно из рис.1, фосфатные группы, заряженные
отрицательно, стремятся выпрямить молекулу ДНК, т.е. разрушить двойную
спираль. Этому препятствуют межмолекулярные взаимодействия соседних по
цепи оснований, а также водородные связи между комплементарными парами
оснований. Отталкивание фосфатных групп можно уменьшить, увеличивая
концентрацию катионов в растворе. Наличие катионов сильно уменьшает
радиус действия сил отталкивая аналогично тому, как это наблюдается при
взаимодействии ионов в полностью ионизированной среде (см. теорию Дебая –
Хюккеля в [3]). Поэтому вследствие лучшего экранирования отрицательно
заряженных фосфатных групп ДНК ее температура плавления увеличивается

                                     7