НАНОСИСТЕМЫ

Какие свойства растворов неэлектролитов чувствует молекула ДНК?

Маленков Г.Г.
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, http://www.phyche.ac.ru/
Москва 119991, Российская Федерация
E-mail: egor38@mail.ru

Поступила 27.04.2021, рецензирована 10.05.2021, принята 17.05.2021

Аннотация. Еще в 1953 году стало известно, что при пониженной относительной влажности атмосферы (около 70%) пленки ДНК находятся в А-форме, а при более высокой влажности (более 80%) в В-форме. Относительная влажность атмосферы соответствует активности воды. В начале 70-х годов было обнаружено, что ДНК переходит в А-форму при добавлении к воде неэлектролитов, таких как одноатомные спирты, диоксан, тетрагидруфуран. Было логично предположить, что в растворах А форма возникает примерно при тех же значениях активности воды, что и в атмосфере. Так оно и оказалось. Но в водных растворах сильно полярных неэлектролитов – метанола, этиленгликоля переход ДНК в А-форму не происходил даже при очень низких значениях активности воды. Было сделано предположение, что А-форма ДНК может возникать только в средах достаточно низкой полярности. В качестве меры полярности жидкого раствора была использована константа сверхтонкого расщепления (А) в спектре ЭПР нитроксидного спин-зонда, помещенного в этот раствор. Оказалось, что переход ДНК в А-форму происходит при достижении величины А. Полярность же метанола и этиленгликоля была намного выше, чем растворов, в которых происходит В-А переход. В-А переход ДНК происходит также в водных растворах трифторэтанола. Но он происходит при значениях константы сверхтонкого расщепления значительно бóльших, чем в других растворах неэлектролитов. Активность воды в зоне В-А перехода ДНК в растворах трифторэтанола также не соответствует активности воды, рассчитанной для других растворов неэлектролитов, в которых наблюдается В-А переход ДНК.

Ключевые слова: активность воды, неэлектролиты, А- и В-формы ДНК, полярность, спетры ЭПР, константы сверхтонкого расщепления

УДК 577.113

РЭНСИТ, 2021, 13(2):129-136 DOI: 10.17725/rensit.2021.13.129.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/386/13(2)129-136.pdf