Механізм термічного руйнування нуклеїнових кислот
Анотація
Методом диференціальної скануючої мікрокалориметрії проведено дослідження термічної стійкості гомополінуклеотідов (polyA, polyG, polyC, polyU) і природного ДНК, а також їх складових компонентів: нуклеозида (уридин), нуклеотидів (УМФ, УДФ, УТФ) і цукру (D-рибоза). Отримано залежності теплового потоку від температури в інтервалі температур від 20 до 4000С, на яких проявилися індивідуальні особливості досліджуваних речовин. При температурі вище 2000 С для всіх зразків виявлені екзотермічні піки, які пов'язані з необоротними процесами термічної деструкції. Визначено температури термічного руйнування і значення ефективної теплоти спостережуваних екзотермічних процесів. Експериментальні результати свідчать про істотне розходження термічної стійкості первинної структури різних гомополінуклеотідов і ДНК, серед яких найбільш стійкою структурою є poly G, а найменш стійкою – ДНК. Калориметрический аналіз структурних компонентів полинуклеотидов показав, що екзотермічний характер деструкції нуклеїнових кислот визначається процесом руйнування D-рибози. На основі отриманих нами результатів термічного аналізу нуклеїнових кислот і літературних даних запропоновано механізм термічного руйнування полинуклеотидов в твердому стані. Первинним процесом при деструкції зразків є розрив гликозидной зв'язку з можливим перенесенням атома водню з рібозного кільця до азотистій підставі. Это, в свою очередь, приводит к тому, что связь C–O между фосфорным остатком и рибозой становится нестабильной и происходит ее разрыв, что и приводит к разрушению цепи.
Завантаження
Посилання
Marguet E., Forterre P. DNA stability at temperatures typical for hyperthermophiles. //
Nucl. Acid Res. 1994. V. 22. P. 1681-1686.
Lindhal T. Instability and decay of the primary structure of DNA. // Nature. 1993. V.
P. 709-715.
Sidney W. F., Doxe K. // Molecular Evolution and the Origin of Life, Revised ed. 1977.
Гасан А.И., Малеев В.Я., Филипский А.В. Исследование термической устойчивости
первичной структуры нуклеиновых кислот. // Вісник ХДУ, №568, Біофізичний
Вісник. 2002. вип. 2. Р. 20 – 24.
Kyoung J. P., Won J. Characterization of DNA/Poly (ethylene imine) Electrolyte
Membranes. // Macromolecular Research. 2007. V. 15. №. 6. P. 581-586.
Коршак В. В. // Термостойкие полимеры. 1969. М. Наука. 408 с.
Ohnishi A., Kato K., Takagi E. Curie-Point Pyrolysis of Cellulose. // Polymer Journal.
V. 4. P. 431-437.
Yaylayan V. A. Precursors, Formation and Determination of Furan in Food. // Journal OF
Consumer Protection and Food Safety. 2005. V. 1. P. 5-9.
Gross M. L., Lyon P. A., Dasgupta A., Gupta N. K. Mass spectral studies of probe
pyrolysis products of intact oligoribonucleotides. // Nucleic Acids Res. 1978. V. 5. № 8.
P. 2695-2704.
Yang J. Håkansson K. Fragmentation of Oligoribonucleotides from Gas-Phase IonElectron Reactions. // J Am Soc Mass Spectrom. 2006. V. 17. P. 1369–1375.
Puzo G., Wiebers J.L. Identification of modified nucleosides in intact transfer ribonucleic
acid by pyrolysis-electron impact-collisional activation mass spectrometry// Nucleic
Acids Research. 1981. V. 9. P. 4655–4667.
Wan K. X., Gross M. L. Fragmentation mechanisms of oligodeoxynucleotides: effects of
replacing phosphates with methylphosphonates and thymines with other bases in T-rich
sequences. // J Am Soc Mass Spectrom. 2001. V. 12. P. 580–589.
Strittmatter E. F., Schnier P. D., Klassen J. S., Williams E. R. Dissociation energies of
deoxyribose nucleotide dimer anions measured using blackbody infrared radiative
dissociation. // J Am Soc Mass Spectrom. 1999. V. 10. P. 1095–1104.
Klassen J. S., Schnier P. D., Williams E. R. Blackbody Infrared Radiative Dissociation of
Oligonucleotide Anions// J Am Soc Mass Spectrom. 1998. V. 9. P. 1117–1124.
Olafsson P. G., Bryan A. M., Lau K. A DSC-TLC analysis of thermolysis reactions
involving 2'-deoxynucleosides. // J. of Thermal Analysis. 1977. V. 11. P. 377—385.
Olafsson P. G., Bryan A. M. Thermal analysis of 5-halo-2'-deoxynucleosides. // Journal
of Thermal Analysis. 1977. V. 11. P. 359—376.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- 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.
- 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.
- 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).
