Новости химической науки > Влияние катионов на развертывание нуклеотидов

Исследовательская группа Наоки Сугимото (Naoki Sugimoto) из Университета Конан в Кобе исследовали роль катионов в сворачивании и разворачивании нуклеиновых кислот.

Сворачивание и разворачивание ДНК и РНК контролирует много биологических процессов, как, например, запуск и выключение работы некоторых генов. Однако этот процесс еще недостаточно изучен – в особенности мало известно о влиянии связывания катиона с нуклеиновыми кислотами.

Петля шпильки ДНК разворачивается при увеличении концентрации катионов. (Рисунок из Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b715647b)

Связывание катионов экранирует отрицательный заряд фосфорнокислых остатков нуклеиновых кислот, позволяя им сближаться при свертывании. Измерение прочности связывания катионов с олигонуклеотидами позволяет определить энергетический вклад катиона в сворачивание ДНК. Однако, благодаря большому количеству энергетических изменений, протекающих при сворачивании ДНК, измерение энергетики взаимодействия катион-нуклеотид представляет собой сложную задачу. Группа Сугимото разработала удачную методику для решения этой проблемы.

Используя метод прямого электрофореза исследователи смогли изучить равновесие между свернутым в виде шпильки и развернутым (димерным) состоянием олигонуклеотидов. Изучая влияние различных катионов на равновесие исследователи смогли измерить прочность связывания катионов с нуклеотидами в процессе свертывания. Полученные результаты предоставляют жизненно важную информацию для понимания фундаментальных аспектов взаимодействия нуклеотидов, в особенности – сворачивания ДНК и РНК в димерные формы.

Сугимото надеется, что его результаты его работы позволят найти недостающие звенья в области сворачивания и разворачивания нуклеиновых кислот и приведет к новым открытиям в биохимии. Он добавляет, что новая простая и легкая в применении методика может использоваться для определения энергии связывания даже очень слабо связывающихся катионов.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b715647b

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология, #физическая химия