Вплив іонів металів на стабільність і конформаційну рівновагу мультиланцюгових гомополінуклеотидів: Polya-Polyu, Polya-2polyu і Polya-2polyi
Фазові діаграми металокомплексів. Визначення атомів, що координують іони металів у мультиланцюгових полінуклеотидах, що створені аденіном, гіпоксантином і урацилом. Розрахунок констант зв’язування, що характеризують утворення відповідних металокомплексів.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 14.08.2015 |
| Размер файла | 89,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
При исследовании экспериментальных результатов взаимодействия ионов Na+ и Mg2+ с трехцепочечной A2I в водных растворах A2I, содержащих ионы Na+ (0,12М) и ионы Mg2+ (10-50,005М), показано, что во всей области концентраций этих ионов вызванное нагреванием разрушение тройной спирали A2 представляет собой переход A2IА+I+I (переход 31). Повышение температуры этого перехода (m) при увеличении содержания ионов Na+ удовлетворительно описывается теорией Маннинга. Это обстоятельство позволило оценить линейную плотность зарядов на одноцепочечной polyI (=1,90,1) и расстояние между проекциями заряда на ось полимерной нити polyI (b=(3,60,1)?). Используя теорию лигандов, удалось рассчитать константу связывания ионов Mg2+ с A2I (К=1250М-1 при нулевой степени связывания). Получено аналитическое выражение, согласно которому отношение констант связывания ионов Mg2+ с трехцепочечными и одноцепочечными полинуклеотидами определяется различием между значениями линейных плотностей зарядов на их поверхности.
Проведено сравнение полученных для A2 параметров перехода 31, а также констант связывания с такими же величинами для A2U. Их малое отличие обусловлено подобием структуры A2 и A2U. Однако m у A2U на (1319)0С выше, чем у A2. Это, по-видимому, связано с существенно большим, чем у A2U, межгликозидным расстоянием в парах оснований, образующих антипараллельные спирали.
Изучено влияние ионов Cd2+ (10-610-3М) и Ni2+ (10-52·10-3М) на стабильность и структуру трехспиральной A2I в растворах, содержащих 0,1M Na+ (pH=7). Получены зависимости температуры плавления (Tm) от концентрации этих ионов. При концентрации ниже 210-4M ионы Ni2+ повышают термостабильность A2I, а ионы Cd2+ не изменяют ее. При более высоком содержании обоих ионов наблюдается понижение Tm и непрерывное уменьшение кооперативности плавления A2I, которое во всех случаях является переходом A2IA+I+I (переход 31).
Получены ДУФ-спектры комплексов ионов Cd2+ и Ni2+ с трехцепочечной A2I и ее составляющими. Показано, что ионы Ni2+ и Cd2+ изменяют их спектры поглощения. Концентрационные зависимости интенсивности экстремумов ДУФ-спектров обнаруживают в области больших концентраций ионов Ni2+ комплекс ионов с polyI и A2I, характеризуемый соответственно константами связывания =2000M-1 и =550M-1. Форма ДУФ-спектров A2I и ее составляющих с Ni2+ позволяет сделать вывод о том, что этот комплекс включает внутрисферное взаимодействие никеля с N7 polyI и A2I и, предположительно, внешнесферное - с O6. Образование этого комплекса приводит к разрушению триплексов A2I. Для ионов Cd2+ предполагается формирование такой же структуры. Причиной таких эффектов является энергетическая выгодность связывания ионов с одноцепочечной polyI ().
Изучены индуцированные повышением температуры и ионами Cd2+ конформационные переходы в AU и ее компонентах в буферном растворе (рН=6,5), содержащем 0,03М Na+. Измерена диаграмма конформационного равновесия одно-, двух- и трехнитевых структур, образованных при нагревании двунитевой AU в растворах с ионами Cd2+ при 0,03M Na+. При ее сравнении с диаграммами для AU+Cd2+ в 0,1M Na+ и для AU+Mg2+ в 0,01M Na+ обнаружено, что положение критической точки [Mtcr] в концентрационной шкале двухвалентных ионов зависит от содержания ионов натрия в растворе: чем выше концентрация [Na+], тем бульшая концентрация [Mt2+] соответствует тройной точке.
Показано, что при низких концентрациях Cd2+ переход спираль-клубок (21) AU имеет однофазный кооперативный характер. При превышении критической концентрации [Mtcr] ионы кадмия вызывают переход двунитевой AU в трехспиральную конформацию. Область существования тройных спиралей растет с ростом концентрации ионов кадмия. При дальнейшем нагревании тройные спирали распадаются на однонитевые структуры.
Изучены индуцированные повышением температуры и ионами Cd2+ конформационные переходы и измерены диаграммы конформационного равновесия для комплексов A2U с ионами Cd2+в растворах, содержащих 0,01M Na+ и 0,03M Na+. Показано наличие последовательного перехода A2UAU+UA+U+U, который при достижении критической концентрации ([Cd2+]cr) сменяется переходом A2UA+U+U (переход 31). Положение критической точки [Cd2+]cr зависит от содержания ионов натрия в растворе: чем выше концентрация Na+, тем бульшая концентрация Cd2+ соответствует критической точке.
Ключевые слова: мультицепочечные полинуклеотиды, ионы металлов, термостабильность, конформационные переходы, УФ спектроскопия, термическая денатурация.
SUMMARY
Andrus O.A.. Metal ions influence on stability and conformational equilibrium of multistranded homopolynucleotides: polyA·polyU, polyA·2polyU and polyA·2polyI. - Munuscript.
Thesis for candidate's degree in Physical and Mathematical Sciences in Biophysics Speciality - 03.00.02, V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2009.
Experimental study of (Na+, Mg2+, Ni2+and Cd2+) metal ions complexes with three-stranded A2I and its components (polyI, polyA, AMP, IMP) and Cd2+ metal ions complexes with multistranded homopolynucleotides AU and A2U and its components (polyA and polyU) in aqueous solutions has been performed. Differential UV spectra of metalocomplexes were measured, that gave possibility to define influence of ions on polynucleotides conformation, establish ions binding sites, and suggest the structure of formed complexes and mechanisms of helices AU, A2U and A2I destruction caused by metal ions. Conformational equilibrium diagrams were obtained in the wide region of temperatures and ions concentrations. Calculations of Mg2+ and Ni2+ ions binding constants with polyI and A2I are performed. Linear density of negative charge on one-stranded polyI value is calculated. Analytical equation which shows that ratio of Mg2+ ions binding constants with three-stranded and one-stranded polynucleotides is determined by differences in linear density of charge values in their surfaces is obtained.
Key words: multistranded homopolynucleotides, metal ions, thermostability, conformational transitions, UV-spectroscopy, thermal denaturation.
Підписано до друку 25.12.2008р. Формат 60Ч90/16
Обсяг 0,9 ум.-друк. арк.. Папір офсетний. Друк різограф.
Наклад 100 прим. Зам. № 23
Надруковано у центрі оперативної поліграфії ТОВ «Рейтинг».
61022, м. Харків, вул. Сумська, 37. Тел (057) 700-53-51, 714-34-26,
пров. Соляниківський, 4. Тел. (057) 771-00-92, 771-00-96.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Продигіозин - один з декількох вторинних бактеріальних метаболітів у якому метоксибіпірольний фрагмент включений у дипірометиленову структуру. Дослідження впливу концентраційного ряду іонів металів на інтенсивність кольору пігменту у мікроорганізмів.
статья [327,4 K], добавлен 19.09.2017Важкі метали в навколишньому середовищі. Їх хімічні властивості і роль для живої природи. Вплив важких металів на ріст і розвиток рослин. Важкі метали - забруднювачі навколишнього середовища. Межі витривалості навантаження важкими металами.
реферат [28,7 K], добавлен 31.03.2007Дія стресу, викликаного іонами важких металів. Дослідження змін активності гваякол пероксидази та ізоферментного спектру гваякол пероксидази рослин тютюну в умовах стресу, викликаного важкими металами. Роль антиоксидантної системи в захисті рослин.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.12.2013Процеси утворення іонів з нейтральних атомів або молекул. Альфа-випромінювання, бета-випромінювання, гамма-випромінювання. Джерела зовнішнього опромінення. Внутрішнє опромінення людини. Ступінь впливу іонізуючих випромінювань на живий організм.
презентация [228,4 K], добавлен 28.10.2013Фізико-хімічні, біологічні, фармакологічні властивості і застосування металів нанорозмірів. Методи отримання та характеристика наночастинок золота, їх взаємодія з білками, з бактеріальними клітинами; вплив на ферментативну активність пухлинних клітин.
презентация [362,3 K], добавлен 20.09.2013Вільні амінокислоти у регуляторних і адаптаційних процесах організму. Надходження важких металів і кадмію та пошкодження макромолекул та надмолекулярних компонентів клітини. Вплив кадмію сульфату на азотний і вуглеводний обмін в організмі щурів.
автореферат [46,9 K], добавлен 09.03.2009Основні джерела антропогенного забруднення довкілля. Вплив важких металів на фізіолого-біохімічні процеси рослин, зміни в них за впливу полютантів. Структура та властивості, функції глутатіон-залежних ферментів в насінні представників роду Acer L.
дипломная работа [950,6 K], добавлен 11.03.2015Застосування ферментів в промисловості. Протеїнази, амілази і амілоглікозидази. Іммобілізовані ферменти. Добування хімічних речовин з біологічної сировини. Добування металів за допомогою біотехнологій. Біогеотехнологія.
реферат [196,6 K], добавлен 04.04.2007Наявність хромофора, що складається із низки кон’югованих подвійних зв’язків, кількість яких визначає характер забарвлення пігменту - одне зі специфічних особливостей каротиноїдів. Піоцианін - антибіотик, активний проти всіх грампозитивних бактерій.
статья [426,3 K], добавлен 21.09.2017Участь марганцю в фізіологічних процесах. Наслідки нестачі марганцю в організмі. Токсична дія сполук марганцю на живі організми. Роль металотіонеїнів в детоксикації іонів марганцю в організмі прісноводних риб і молюсків, вплив низьких доз сполук марганцю.
курсовая работа [37,0 K], добавлен 21.09.2010Методы определения аффинности антител. Способы расчета констант комплексообразования реакции антиген—антитело, ее кинетические закономерности. Сущность метода равновесного диализа. Экспериментальные методы и определения кинетических констант реакции.
контрольная работа [744,7 K], добавлен 19.09.2009Енергетичний баланс біосфери. Зміни енергетичного балансу, пов'язані з діяльністю людини. Біогеохімічні цикли. Кругообіг важливих хімічних елементів у біосфері. Антропогенний вплив на природні цикли основних біогенних елементів, стабільність біосфери.
реферат [2,3 M], добавлен 23.11.2010Визначення терміну життя білків в організмі. Будова протеасоми як спеціального білкового утворення. Роль убіквіну в процесі утилізації білків. Методи виявлення злоякісних утворень або ослаблення імунної системи клітин. Функціональне призначення лізосоми.
презентация [111,1 K], добавлен 24.09.2014Зміст та головні етапи процесу формування ґрунту, визначення факторів, що на нього впливають. Зелені рослини як основне джерело органічних речовин, показники їх біологічної продуктивності. Вплив кореневої системи на структуроутворення ґрунтової маси.
реферат [20,8 K], добавлен 11.05.2014Проведення наукового експерименту з метою визначення умов, необхідних для пророщування насінини. Вплив повітря, освітлення, вологості ґрунту, температурного режиму на зростання та розвиток рослин. Термін збереження насінням здатності до пророщування.
презентация [229,9 K], добавлен 10.01.2012Зовнішня будова тіла колорадського жука, особливості його внутрішньої будови, розмноження та розповсюдження. Визначення систематичного положення листоїдів, біологічні особливості розвитку виду. Вплив екологічних факторів на розвиток і розмноження комах.
курсовая работа [214,3 K], добавлен 26.03.2019Антиоксидантна система як захист проти вільних радикалів. Гістамін:історія вивчення, структура, шляхи синтезу і вивільнення. Визначення активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, вплив на неї наявності гістаміну в нирці щура.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.06.2014Сучасний стан проблеми інформаційних технологій в молекулярній та клітинній біології. Приклади створення відповідних математичних і комп'ютерних моделей та програм: модель віртуальної клітини та гідролізу крохмалю. Моделювання очищення стічних вод.
контрольная работа [21,7 K], добавлен 26.12.2010Класифікація антигенів, поняття антигенності, імуногенності. Роботи по антигенній структурі глобулярних білків. Послідовні та переривчасті антигенні детермінанти, їх властивості. Блокування зв'язування специфічних антитіл із білком в природному епітопі.
реферат [23,6 K], добавлен 14.09.2010Гідробіонти як переважно первинноводні тварини, які все життя проводять у воді. Вплив середовища існування на гідробіонтів: температури, прозорості води, газового режиму водоймища, вуглекислого газу, водневого показника (рН), різних речовин, організмів.
курсовая работа [27,0 K], добавлен 28.10.2010
