Влияние ионов щелочноземельных и переходных металлов на гидродинамические и макромолекулярные параметры ДНК

Abstract

Изучено влияние ионов Me²⁺ щелочноземельных (Mg²⁺, Ca²⁺ ) и переходных металлов (Mn²⁺, Сu²⁺ ) на характеристическую вязкость [η] и величину параметра исключенного объема ДНК ε. Показано что ионы Mn²⁺ и Сu²⁺ оказывают больший эффект на величины [η] и ε, чем ионы Mg²⁺ и Ca²⁺, вследствие связывания с азотистыми основаниями ДНК уже при малых концентрациях (5·10⁻⁶ М). Установлены универсальные зависимости величин [η] и ε от степени связывания Me²⁺.

Вивчено вплив іонів Me²⁺ лужноземельних (Mg²⁺, Ca²⁺) і перехідних (Mn²⁺, Сu²⁺) металів на характеристичну в’язкість [η] і величину параметра виключеного об’єму ДНК ε. Показано що іони Mn²⁺ і Сu²⁺ чинять більший ефект на величини [η] і ε, ніж іони Mg²⁺ і Ca²⁺, внаслідок зв’язування з азотистими основами ДНК вже за малих концентрацій (5·10⁻⁶ М). Встановлено універсальні залежності величин [η] і ε від ступеня зв’язування Me²⁺.

NA intrinsic viscosity [η] and the excluded volume parameter e iare stated to depend on the concentrations and the binding degrees of Mg²⁺, Mn²⁺, Ga²⁺, Cu²⁺ ions with different NaCl contents (2 ·10⁻⁴+10⁻¹ M). The substantial changes of the [η] value and the parameter e in the presence of small contents of bivalent metal ions are shown to be due to the ion binding to the phosphate 'groups and nitrogen bases of DNA. Bivalent ion (Me²⁺)-DNA binding results in the suppression of long-range effects in a macromolecule with concentrations by some orders of magnitude lower than those in the case of monovalent ions. The effect of transition metal ions (Mn²⁺, Cu²⁺) on the value and the excluded volume parameter is greater than that of the alkali-earth (Ca²⁺, Mg²⁺) ones due to their binding not only to DNA phosphate groups but also to the nitrogen bases even with small concentrations (5·10⁻⁶ M). The intrinsic viscosity and the excluded volume parameter are shown to depend universally on the binding degree of bivalent ions.