Анотація до роботи:

Рязанова О.О. Вплив біологічно активних лігандів на стабільність міжмолекулярних гомополінуклеотидних комплексів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за фахом 01.04.14 - теплофізика та молекулярна фізика. Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б. І. Вєркіна НАН України, Харків, 2008 р.

Дисертаційна робота присвячена експериментальному дослідженню впливу біологічно активних лігандів на стабільність міжмолекулярних гомополінуклеотидних комплексів аденін-тимінового складу.

Методом термічної денатурації досліджено вплив іонів Mg²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺ на термостабільність дуплексних і триплексних комплексів, утворених poly(dA) з poly(dT). Побудовано фазові діаграми, які дозволяють визначити залежність конформаційного стану біополімерів від температури та концентрації іонів. Оцінено вплив Mе²⁺ на термодинамічні параметри конформаційних переходів.

Проведено комплексне дослідження абсорбційних та флуоресцентних властивостей нових інтеркалюючих феназинових барвників. Методом термічної денатурації досліджено вплив приєднаного барвника, F1rib, на конформаційні переходи в комплексах, утворених (dT)₁₀ з (dA)₁₅ та (dT)₁₄ з poly(rA). Показано, що приєднання F1rib до (dT)_n підвищує термостабільність дуплексних і триплексних структур за рахунок інтеркаляції молекул барвника між площинами аденінових основ. Визначено вплив F1rib на термодинамічні потенціали комплексоуворення. Продемонстровано можливість застосування F1rib в якості флуоресцентного зонду молекулярної гібридизації НК та стабілізатора комплексів антизмістовних та антигенних олігонуклеотидів з молекулами мішеней.

1. Вперше побудовано повні діаграми конформаційних станів систем poly(dA)+poly(dT)+Mе²⁺ (Me²⁺ = Mg²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺) у водних розчинах із вмістом 0,1 М NaCl в широкому діапазоні температур (2095С) та концентрацій дікатіонів металів.

2. Для системи poly(dA) + poly(dT) + Mg²⁺ при 0,1 М Na⁺ встановлено наявність чотирьох типів термоіндукованих конформаційних переходів й існування “критичної” точки при [Mg²⁺] = 15 мМ, у якій відбувається зміна їх типу: при [Mg²⁺] < 15 мМ спостерігаються переходи 32 та 21, а при [Mg²⁺] > 15 мМ відбуваються переходи 23 й 31.

3. З побудованої діаграми конформаційних станів у системі poly(dA) + poly(dT) + Mg²⁺ при 1 М Na⁺ виявлено існування двох термоіндукованих переходів 2 3 й 3 1 в усьому діапазоні концентрацій Mg²⁺ (050 мМ).

4. З відповідних діаграм конформаційних станів встановлено, що Ni²⁺ й Cd²⁺ (при 0,1 M Na⁺) стабілізують триплексну структуру poly(dA)2poly(dT), суттєво підвищуючи Т_m переходу 32, Ni²⁺ стабілізують, а Cd²⁺ - слабо дестабілізують poly(dA)poly(dT), незначно знижуючи T_m переходу 21. При концентрації більш ніж 3 мМ, Ni²⁺ й Cd²⁺ викликають стійку молекулярну конденсацію poly(dA), яка порушує оборотність переходів спіраль-клубок.

5. Приєднання імідазофеназину до оліготимідилату суттєво підвищує термостабільність утворених ним дво- та триниткових комплексів з комплементарними оліго- та полінуклеотидами за рахунок інтеркаляції ароматичного хромофору між аденінових основ.

6. Модифікація олігомера, (dT)_n, імідазофеназиновим барвником зменшує зміну ентальпії комплексоутворення, DH, а виграш у вільній енергії, DG, забезпечується зменшенням зміни ентропії, DS, внаслідок підвищення впорядкованості системи.