КОМПАКТИЗАЦИЯ ДНК КАК ВНУТРЕННЕЕ
СВОЙСТВО НЕЗАРЯЖЕННОЙ ДВОЙНОЙ СПИРАЛИ
Кабанов В.А., Сергеев В.Г., Зезин А.Б.
Московский государственный
университет им. М.В. Ломоносова, Химический
факультет (кафедра высокомолекулярных
соединений)
Известно, что добавление катионных
мицеллообразующих ПАВ к водным растворам
нативной ДНК приводит к образованию
нерастворимых в воде комплексов ДНК-ПАВ. В
разбавленных водных растворах комплексование
сопровождается компактизацией отдельных
молекул ДНК. Подобные явления характерны не
только для ДНК, но и для других полиэлектролитов.
Считается, что утрата растворимости и
компактизация макромолекул обусловлена
взаимным притяжением гидрофобных
углеводородных фрагментов амфифильных
противоионов, связанных в комплексе и
нейтрализующих заряды полиэлектролитных цепей.
Недавно показано, что комплексы полиион-ПАВ, в
том числе ДНК-ПАВ, не разрушаясь, хорошо
растворяются в неполярных органических средах
(гептан, хлороформ и т.п.). При этом молекулы ДНК
сохраняют двухспиральную структуру. Понятно, что
в таких растворах взаимное притяжение
углеводородных радикалов отсутствует. Более
того, именно их стремление “смешаться“ с
молекулами неполярного растворителя
обеспечивает переход в раствор самого комплекса
полиион-ПАВ. Исследование растворов комплексов,
образованных обычными одноцепочечными
полиионами, показало, что полимерные цепи в
органическом растворителе, как и следовало
ожидать, имеют конформации развернутых клубков.
Однако, в отличие от этого и вопреки ожиданиям
молекулы ДНК в аналогичных растворах оказались
компактизованы. Последнее может означать, что
для незаряженной двойной спирали ДНК компактная
конформация сама по себе термодинамически
оптимальна, а развернутые конформации,
характерные для водных растворов, на самом деле
навязаны электростатическим отталкиванием
заряженных фосфатных групп.
