Динамiка iон-фосфатної ґратки ДНК в лiвiй формi подвiйної спiралi
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe58.06.0554Ключові слова:
left-handed double helix, ion-phosphate lattice, DNAАнотація
У рамках розвиненої феноменологiчної моделi дослiджено конформацiйнi коливання Z-ДНК з протиiонами. Структура лiвозакрученої подвiйної спiралi з протиiонами, що нейтралiзують вiд’ємно зарядженi фосфатнi групи остова макромолекули, представляється у виглядi iон-фосфатної ґратки. Розраховано частоту та iнтенсивностi комбiнацiйного розсiювання свiтла (КРС) для мод Z-ДНК з iонами Na+ i Mg2+ та побудовано низькочастотнi спектри КРС. У дiапазонi спектра близько 150 см 1 знайдено нову моду iон-фосфатних коливань, що характеризує коливання протиiонiв Mg2+. Результати розрахункiв показали, що iнтенсивностi мод коливань Z-ДНК є чутливими до концентрацiї протиiонiв магнiю. Одержанi результати добре описують експериментальнi спектри КРС Z-ДНК.
Посилання
<li> W. Saenger, Principles of Nucleic Acid Structure (Springer, New York, 1984). <a href="https://doi.org/10.1007/978-1-4612-5190-3">https://doi.org/10.1007/978-1-4612-5190-3</a></li>
<li> Yu.P. Blagoi, V.L. Galkin, G.O. Gladchenko et al., The Complexes of Nucleic Acids and Metals in Solutions (Naukova Dumka, Kiev, 1991) (in Russian).</li>
<li> V.I. Ivanov, L.E. Minchenkova, A.K. Schyolkina, and A.I. Poletayev, Biopolymers 12, 89 (1973). <a href="https://doi.org/10.1002/bip.1973.360120109">https://doi.org/10.1002/bip.1973.360120109</a></li>
<li> V.Ya. Maleev, M.A. Semenov, A.I. Gasan, and V.A. Kashpur, Biofizika 38, 768 (1993).</li>
<li> L.D. Williams and L.J. Maher, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 29, 497 (2000). <a href="https://doi.org/10.1146/annurev.biophys.29.1.497">https://doi.org/10.1146/annurev.biophys.29.1.497</a></li>
<li> A. Rich and S. Zhang, Nature Reviews 4, 566 (2003). <a href="https://doi.org/10.1038/nrg1115">https://doi.org/10.1038/nrg1115</a></li>
<li> V. Tereshko et al., Nucleic Acids Res. 29, 1208 (2001). <a href="https://doi.org/10.1093/nar/29.5.1208">https://doi.org/10.1093/nar/29.5.1208</a></li>
<li> V. Tereshko, G. Minasov, and M. Egli, J. Am. Chem. Soc. 121, 470 (1999). <a href="https://doi.org/10.1021/ja9832919">https://doi.org/10.1021/ja9832919</a></li>
<li> N.V. Hud and M. Polak, Current Opinion Struct. Biol. 11, 293 (2001). <a href="https://doi.org/10.1016/S0959-440X(00)00205-0">https://doi.org/10.1016/S0959-440X(00)00205-0</a></li>
<li> G.S. Manning, Q. Rev. Biophys. 11, 179 (1978). <a href="https://doi.org/10.1017/S0033583500002031">https://doi.org/10.1017/S0033583500002031</a></li>
<li> M.D. Frank-Kamenetskii, V.V. Anshelevich, and A.V. Lukashin, Sov. Phys. Usp. 151, 595 (1987). <a href="https://doi.org/10.3367/UFNr.0151.198704b.0595">https://doi.org/10.3367/UFNr.0151.198704b.0595</a></li>
<li> Y. Levin, Rep. Prog. Phys. 65, 1577 (2002). <a href="https://doi.org/10.1088/0034-4885/65/11/201">https://doi.org/10.1088/0034-4885/65/11/201</a></li>
<li> <li> A.A. Kornyshev et al., Rev. Mod. Phys. 79, 943 (2007). <a href="https://doi.org/10.1103/RevModPhys.79.943">https://doi.org/10.1103/RevModPhys.79.943</a></li>
<li> R. Das, T.T. Mills, L.W. Kwok et al., Phys. Rev. Lett. 90, 188103 (2003). <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.188103">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.188103</a></li>
<li> K. Andersen, R. Das, H.Y. Park et al., Phys. Rev. Lett. 93, 248103 (2004). <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.248103">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.248103</a></li>
<li> K. Andresen, X. Qui, S.A. Pabit et al., Biophys. J. 95, 287 (2008). <a href="https://doi.org/10.1529/biophysj.107.123174">https://doi.org/10.1529/biophysj.107.123174</a></li>
<li> X. Qiu, L.W. Kwok, H.Y. Park et al., Phys. Rev. Lett. 101, 228101 (2008). <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.228101">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.228101</a></li>
<li> P. Varnai and K. Zakrzewska, Nucleic Acids Res. 32, 4269 (2004). <a href="https://doi.org/10.1093/nar/gkh765">https://doi.org/10.1093/nar/gkh765</a></li>
<li> S.Y. Ponomarev, K.M. Thayer, and D.L. Beveridge, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 14771 (2004). <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.0406435101">https://doi.org/10.1073/pnas.0406435101</a></li>
<li> C. Kittel, Introduction to Solid State Physics (Wiley, New York, 1954).</li>
<li> I.A. Heisler, K. Mazur, and S.R. Meech, J. Phys. Chem. 115, 2563 (2011). <a href="https://doi.org/10.1021/jp111239v">https://doi.org/10.1021/jp111239v</a></li>
<li> J.W. Powell, G.S. Edwards, L. Genzel et al., Phys. Rev. A 35, 3929 (1987). <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevA.35.3929">https://doi.org/10.1103/PhysRevA.35.3929</a></li>
<li> O.P. Lamba, A.H.-J. Wang, and G.J. Thomas, jr., Biopolymers 28, 667 (1989). <a href="https://doi.org/10.1002/bip.360280210">https://doi.org/10.1002/bip.360280210</a></li>
<li> T. Weidlich, S.M. Lindsay, Qi Rui et al., J. Biomol. Struct. Dyn. 8, 139 (1990). <a href="https://doi.org/10.1080/07391102.1990.10507795">https://doi.org/10.1080/07391102.1990.10507795</a></li>
<li> T. Weidlich, J.W. Powell, L. Genzel, and A. Rupprecht, Biopolymers 30, 477 (1990). <a href="https://doi.org/10.1002/bip.360300324">https://doi.org/10.1002/bip.360300324</a></li>
<li> S.N. Volkov and A.M. Kosevich, Molek. Biol. 21, 797 (1987).</li>
<li> S.N. Volkov and A.M. Kosevich, J. Biomol. Struct. Dyn. 8, 1069 (1991). <a href="https://doi.org/10.1080/07391102.1991.10507866">https://doi.org/10.1080/07391102.1991.10507866</a></li>
<li> S.N. Volkov, Biopolymers and Cell 7, 40 (1991). <a href="https://doi.org/10.7124/bc.0002B0">https://doi.org/10.7124/bc.0002B0</a></li>
<li> A.M. Kosevich and S.N. Volkov, Nonlinear Excitations in Biomolecules, edited by M. Peyrard (Springer, New York, 1995), Chapter 9.</li>
<li> S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Ukr. J. Phys. 49, 1072 (2004); arXiv: q-bio.BM/0412022.</li>
<li> S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Eur. Phys. J. E 24, 261 (2007). <a href="https://doi.org/10.1140/epje/i2007-10236-x">https://doi.org/10.1140/epje/i2007-10236-x</a></li>
<li> S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Biofiz. Bull. 23(2), 5 (2009); arXiv: q-bio.BM/0805.0696v1.</li>
<li> S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Eur. Phys. J. E 31, 201 (2010). <a href="https://doi.org/10.1140/epje/i2010-10566-6">CrossRef</a></li>
<li> S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, Ukr. J. Phys. 55, 1182 (2010).</li>
<li> S.M. Perepelytsya and S.N. Volkov, J. Molec. Liq. 5, 1182 (2011).</li>
<li> T. Weidlich, S.M. Lindsay, W.L. Peticolas, and G.A. Thomas, J. Biomolec. Struct. Dyn. 7, 849 (1990). <a href="https://doi.org/10.1002/3527603085">https://doi.org/10.1002/3527603085</a></li>
<li> A.M. Kosevich,Theory of Crystal Lattice (Wiley-VCH, Berlin, 1999). <a href="https://doi.org/10.1080/07391102.1990.10508528">https://doi.org/10.1080/07391102.1990.10508528</a></li>
<li> R.V. Gessner, C.A. Frederick, G.J. Quigley et al., J. Biol. Chem. 264, 7921 (1989).</li>
<li> N.A. Izmailov, Electrochemistry of Solutions (Khimiya, Moscow, 1976) (in Russian).</li>
</ol>
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
