ВЛИЯНИЕ МОЧЕВИНЫ НА ПЕРЕХОД ДНК В КОМПАКТНОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ СВЯЗЫВАНИИ С ИОНАМИ Сu2+

Abstract

В работе методом ИК-спектроскопии изучено взаимодействие ионов Сu²⁺ с ДНК в водных растворах, содержащих добавки мочевины (0.17 * 5 М). Во всех исследованных растворах под влиянием ионов Сu²⁺ происходил переход ДНК в компактное состояние, причем, как и в водном растворе, этот переход носил кооперативный характер. Показано, что добавление мочевины к водному раствору ДНК понижает концентрацию ионов Сu²⁺, необходимую для индуцирования компактизации ДНК, что связано с усилением экранирующего действия противоионов за счет их дегидратации в присутствии мочевины. Вероятно, процесс перехода ДНК в компактное состояние под действием ионов меди определяется не только эффектами диэлектрической проницаемости раствора на связывание ионов Сu²⁺ с биополимером, но и эффектами сольватации, причем при небольших изменениях е эффекты сольватации могут преобладать.

Добавление мочевины к раствору ДНК также понижает кооперативность процесса компактизации под действием ионов Сu²⁺. Возможно, кооперативность перехода ДНК в компактное состояние хотя бы частично опосредована кооперативностью изменений структуры воды.

При увеличении концентрации ионов натрия в растворе переход ДНК в компактное состояние становится гораздо менее кооперативным и требует значительно большей концентрации ионов Сu²⁺, что может объясняться конкуренцией ионов Na⁺ и Сu²⁺ за места связывания на ДНК. Связывание ионов Сu²⁺ с ДНК определяет переход ДНК в компактное состояние даже в растворах с измененной структурой воды.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДНК, ИК-спектроскопия, ионы меди, мочевина, конденсация ДНК.