Фракционирование ДНК эукариот в пульсирующем электрическом поле. 1. Ядерная ДНК как составная часть ДНК-топоизомеразного комплекса

Abstract

Приведены результаты исследований по влиянию различных воздействий на распределение дискретных фрагментов ДНК. появляющихся при фракционировании препаратов интактных ядерных ДНК в инвертируемом электрическом поле. Показано, что дискретное расщепление ядерной ДНК зависит от DS-Na в Mg²⁺-содержащем буфере и не зависит от него в Ca²⁺-содержащей среде. Ингибиторы топоизомеразы II тенипозид (VM-26) и амсакрин (m-AMSA) усиливают упорядоченное расщепление ядерной ДНК, в то время как NaCl стимулирует лигирование расщепленной ДНК. Предложенные данные позволяют рассматривать ДНК в клеточном ядре как составную часть ДНК-топоизомеразного комплекса, основное свойство которого состоит в способности осуществлять равновесную реакцию разрыва – воссоединения. Подобное представление открывает дополнительные возможности для исследования роли топоизомераз II типа в реализации структурных и функциональных характеристик эукариотического генома.

Викладено результати досліджень з впливу різних чинників на розподіл дискретних фрагментів ДНК, які з'являються при фракціонуванні препаратів інтактних ядерних ДНК в інвертованому електричному полі. Показано, що дискретне розщеплення ядерної ДНК залежить від DS-Na у буфері з вмістом Mg²⁺ і не залежить від нього у середовищі з Ca²⁺. Інгібітори топоізомерази II теніпозид (VM-26) та амсакрин (m-AMSA) посилюють впорядковане розщеплення ядерної ДНК, тоді як NaCl стимулює лігування розщепленої ДНК. Отримані дані дозволяють розглядати ДНК у клітинному ядрі як складову частину ДНК-топоізомеразного комплексу, головна властивість якого полягає у здатності здійснювати рівноважну реакцію розривання – з'єднання. Таке уявлення відкриває додаткові можливості для дослідження ролі топоізомераз II типу в реалізації структурових та функціональних характеристик еукаріотичного геному.

We investigated the pattern variation of discrete DNA fragments resulted from fractionation of nuclear DNA preparations by field inversion gel electrophoresis in response to different influences. The discrete cleavage of nuclear DNA has been shown to be SDS-dependent in Mg²⁺-containing medium and SDS-independent in Ca²⁺-containing one. Topoisomerase II specific poisons teniposide (VM-26) and amsacrine (m-AMSA) have been shown to increase the SDS-dependent nuclear DNA cleavage while NaCl promotes to rejoining of cleaved DNA. The data presented allow to considere the nuclear DNA organization as constituent component of topoisomerase II/DNA complex the main property of which is its ability to mediate the cleavage/rejoining equilibrium-reactions. The involvement of nuclear DNA in functioning topoII/DNA complex offers the possibility to investigate the role of topoll enzyme in structural organization and functioning of eukaryotic genome.