SURFACE DIFFUSION OF BOUND WATER IN HYDRATE SURROUNDINGS OF DNA

  • K. M. Virnik Biophysics Division, Institute of Radiophysics and Electronics, Ak. Proskura St. 12, Kharkov 310085, Ukraine
  • M. Ye. Tolstorukov Chair of Molecular and Applied Biophysics, Kharkov State University, Svobody Sq. 4, Kharkov 310077, Ukraine
  • V. Ya. Maleev Biophysics Division, Institute of Radiophysics and Electronics, Ak. Proskura St. 12, Kharkov 310085, Ukraine
Ключові слова: DNA molecule, water sorption, bound water, surface diffusion, fractal dimension

Анотація

Diffusion of water bound to a DNA molecule along its surface has been studied. A lattice model has been proposed to describe this process. The DNA sorbing surface has been considered as a fractal one. The values of the water diffusion coefficient, which depend on relative humidity of environment, have been estimated in the framework of the model within each interval of the ambient relative humidity where the DNA restores its conformation. They increase monotonously within each interval involved to about 5×10-11, 1.7×10-10 and 3.5×10-10 m2/s for partly disordered form of DNA, A- and B-DNA, respectively. Also, we estimated values of longitudinal diffusion coefficient, i.e. the diffusion directed along the helix axis, which for conformational states considered run into about 9×10-11, 3.8×10-11 and 7×10-11 m2/s. At the highest relative humidities the diffusion coefficient values tend to the values of the water self-diffusion coefficient for DNA solutions. We consider this fact as a result of increasing the number of the water molecules indirectly bound to the DNA binding sites.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

1 Lindsay S.M., Lee S.A., Powell J.M., Weidlich T., DeMarko C., Lewen G.D., Tao N. J., Rupprecht A. // Biopolymers. 1988. V.27. P. 1015-1043.


2. Maleev V. Ya., Semenov M. A., Gasan A. I. and Kashpur V. A. // Biophysics. 1993. V. 38. P.789-811.


3. Saenger W. // Ann.Rev.Biophys.Biophys.Chem. 1987. V. 16. P.93-114.


4. Lavalle N., Lee S.A., Rupprecht A. // Biopolymers. 1990. V.30. P.877-887.


5. Weidlich T., Lindsay S.M., Rupprecht A. //Phys. Rev. Lett. 1988. V.61. P. 1674-1677.


6. Wang J.H. // J. Am. Chem. Soc. 1955. V.77. P.258-260.

7. Andreasson B., Nordenskiöld L., Eriksson D.-O., Rupprecht A. //Biopolymers. 1994. V.34. P.1605-1614.

8. Stejskal E.O., Tanner J.E. // J. Chem. Phys. 1965. V.42. P.288-292.


9. Lahajnar G., Zupancic I., Rupprecht A. // Biophysics of Water. New York: Wiley. 1982. P.231-234.


10. Frenkel Ya. I. Kinetic theory of liquids. L. Nauka, 1975. 592p.


11. Feder E. Fractals. M. Mir, 1991. 262p.


12. Bul'enkov N. A. //Biofizika. 1991. V.36. P.181-243.


13. Virnik K.M., Tolstorukov M.Ye. // Vest, problem v biol. i meditsine. 1998. No.2. P.5-16.


14. Nauchitel V. V. and Bayramov Sh. K. // Molekulyarnaya biologiya. 1991. V.25. P. 162-171.


15. Zehfus U.H., Johnson W.C. // Biopolymers. 1984. V.23. Р. 1269-1281.


16. Gordeev G.P., Haydarov T. // Water in Biological Systems and Their Components. L. Lenigrad. Univ., 1983. P.3-9.


17. Falk M., Hartman K.A., Lord R.C. // J. Am. Chem. Soc. 1963. V.85. P.387-391.


18. Saenger W., Hunter W.N., Kennard O. //Nature. 1986. V.324. P.385-388.

19. Drew H.R., Dickerson R.E. // J. Mol. Biol. 1981. V. 151. P.535-556.

20. Kim U.-S., Fujimoto B.S., Furlong C.E., Sundstrom J.A., Humbert R., Teller D.C., Schurr J.M. // Biopolymers. 1993. V.33. P. 1725-1745.
Цитовано
Як цитувати
Virnik, K. M., Tolstorukov, M. Y., & Maleev, V. Y. (1). SURFACE DIFFUSION OF BOUND WATER IN HYDRATE SURROUNDINGS OF DNA. Біофізичний вісник, 2(2). вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/2445
Номер
Том 2 № 2 (1998): Біофізичний вісник
Розділ
Молекулярна біофізика

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).