Вы здесь

Главная

Влияние связанной воды на стуктурообразование коротких двойных спиралей олигонуклеотидов. MNDO/PM3 расчеты

ID_Статьи: 
59.00

Структурообразование двойной спирали ДНК, формирование зависимости торсионных параметров вторичной структуры от нуклеотидной последователь­ности остается одной из важнейших проблем физико-химической биологии.

В данной работе представлены результаты по дальнейшему развитию идеи существования скрытого полиморфизма в водородном связывании нуклео-тидных пар в структуре коротких двойных цепочек со встроенными молекула­ми воды.

Поскольку реальные биологические структуры функционируют не в газо­фазной, а в гидратной среде, в данной работе, с использование приближения супермолекулы, оценена также роль связанной воды на формирование особен­ностей конформации двойной спирали. Показано, что образование водных мос­тиков между соседними парами оснований в спирали приводит к появлению дополнительных структурирующих связей, к уменьшению влияния концевых эф­фектов и, как следствие, к более упорядоченной укладке пар оснований по срав­нению с изолированными последовательностями.

Рассмотрено влияние зарядового состояния сахаро-фосфатного скелета мо­лекулы на термодинамическую устойчивость водородно-связанного комплекса.

Получен эффект накопления с ростом длины цепи большого, нескомпенси-рованного электрического дипольного момента вдоль оси спирали в структуре антипараллельных 3-5' двойных цепочек олигонуклеотидов как для изолиро­ванной фазы, так и для водной среды. Сделан вывод о возможно значительной роли обнаруженного эффекта на процесс белково-нуклеинового узнавания, а так­же на особенности процесса функционирования молекул ДНК.

Кабанов А.В.1 , Комаров В.М.1, Теплухин А.В.2

1 Институт биофизики клетки РАН, Пущине

2 Институт математических проблем биологии РАН, Пущино