Анотації 

Сиса І.В. Вивчення особливостей взаємодії іонів перехідних металів з нуклеїновими кислотами, що знаходяться на різних рівнях структурної організації.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 03.00.02 - біофізика.- Харківський державний університет, Харків, 1999.

   Проведено експериментальне дослідження комплексоутворення іонів перехідних металів з рібо- і дезоксирібонуклеотидами усіх канонічних основ і природної ДНК у водних розчинах. Виміряно диференційні УФ-спектри металокомплексів, що дозволило визначити гетероатоми основ, які координують іони, а також розрахувати відповідні константи зв’язування. Встановлено, що відмінності в комплексоутворенні вивчених іонів з ДНК визначаються відмінностями в зв’язуванні, що проявляються вже на мономерному рівні. Різниця у вільній енергії зв’язування іонів перехідних металів з GMP визначається відмінністю їх іонних радіусів. В широкому інтервалі вмісту іонів металу одержано концентраційні залежності зміни температури і інтервалу плавлення ДНК в присутності іонів Ag+, що дозволило вперше зареєструвати методом термічної денатурації утворення сріблом двох різних типів комплексів. Запропановано альтернативну існуючим модель “слабкого” комплексу, яка припускає утворення хугстинівських GC-пар.
   Ключові слова: іони перехідних металів, ДНК, нуклеотид, металокомплекс, диференціний УФ-спектр, термічна денатурація.

Сыса И.В. Исследование особенностей взаимодействия ионов переходных металлов с нуклеиновыми кислотами, находящимися на различных уровнях структурной организации.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 03.00.02 - биофизика.- Харьковский государственный университет, Харьков, 1999.

   Проведено экспериментальное исследование комплексообразования ионов переходных металлов с рибо- и дезоксирибонуклеотидами всех канонических оснований и природной ДНК в водных растворах. Измерены дифференциальные УФ-спектры металлокомплексов, что позволило определить гетероатомы оснований, координирующие ионы, а также рассчитать соответствующие константы связывания. Различия в комлексообразовании изученных ионов с ДНК определяются различиями в связывании, проявляющимися уже на мономерном уровне. Различия в свободной энергии связывания ионов переходных металлов с GMP определяются различием их ионных радиусов. В широком интервале содержания ионов металла получены концентрационные зависимости изменения температуры и интервала плавления ДНК в присутствии ионов Ag⁺, что позволило впервые зарегистрировать методом термической денатурации образование серебром двух различных типов комплексов. Предложена альтернативная существующим модель “слабого” комплекса, предполагающая образование хугстиновских GC-пар.
   Ключевые слова: ионы переходных металлов, ДНК, нуклеотид, металлокомплекс, диференциальный УФ-спектр, термическая денатурация.

Sysa I.V. Studies on peculiarities of transition metal ions interaction with nucleic acids of different levels of structural organization. - Manuscript.

Thesis for candidate’s degree by specialty 03.00.02 - biophysics. - Kharkov State University, Kharkov, 1999.

   The interest in metal complexes of nucleic acids is first of all stimulated by the importance of metal ions to the functions of native polynucleitides. For example these ions influence the synthesis rate and accuracy of the nucleotide sequence in DNA- and RNA-polymerase system, participate in the formation of protein-nucleotide complexes, and cause mutagenesis and carcinogenesis. Molecular mechanisms of metal toxicity affecting living organisms have recently become even more topical in the context of general environmental contamination. Therefore, the basic problem is to model real structure of metal complexes, and thus to find the molecular mechanisms of the biological action of metal ions as well as to assign the heteroatoms of nucleic acid bases which coordinate the ions.
   The information on this subject is ample, but in the case of aqueous solutions, it is unambiguous only for complexes, including phosphates, N7 of purines and N3 of cytosine. Weaker interactions are disputable even at monomeric level. Interpretation of the experimental evidence obtained for polynucleotides is naturally even more complex.
   The present study is devoted to experimental investigation of transition metal ion complexes formation with ribo- and deoxyribonucleotides of all canonical bases and natural DNA in aqueous solutions. Differential UV spectra were measured, the analysis of the shapes of which allowed us to determine heteroatoms of the bases, coordinating ions, and to calculate corresponding binding constants.
   In accordance with known experimental data mainly obtained in systems having lowered water activity, the main atom of purine nucleotide bases, coordinating ions studied, in water solution is N7. Besides, peculiarities in the difference spectra permit to assume ion interaction with carbonilyc oxygens of guanine derivatives which more distinct in the case of Ag⁺, Cu²⁺ and Co²⁺. Differences in the ions complex formation with DNA determined by differences in binding showing already in monomeric level. Differences in the free energy of transition metal ions binding to GMP is caused by differences in their ion radii.
   Concentration dependencies of change in temperature and interval of DNA melting in the presence of Ag⁺ were obtained in wide range of the metal ion content. This permitted to register first the formation of two different silver complexes, by the thermal denaturation method. An alternative model of a weak complex is proposed, supporting the formation of Hoogsteen GC-pairs.
   Key words: transition metal ions, DNA, nucleotide, differential UV spectra, thermal denaturation.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Вивчення  особливостей взаємодії іонів перехідних металів з нуклеїновими кислотами, що знаходяться на різних рівнях структурної організації