*Институт микробиологии и иммунологии им. И.И. Мечникова АМН Украины, 61057, Харьков, ул. Пушкинская, 14/16, Украина;%%^**Лаборатория ядерных и сигнальных механизмов, Институт биоисследований, университет Киото, Япония

Поступила в редакцию 16.12.2005 г. Принята к печати 24.03.2006 г.

Предложена модель возможных конформационных переходов суперспиральной ДНК in vitro в отсутствие белков при возрастании уровня компактизации. Суперспиральная ДНК pGEMEX длиной 3993 п.о., иммобилизованная на различных субстратах (свежесколотой слюде, стандартной аминослюде, модифицированной аминослюде с повышенной гидрофобностью по сравнению со стандартной аминослюдой), была визуализирована с помощью атомно-силовой микроскопии в воздухе. На модифицированной аминослюде, характеризующейся повышенной плотностью поверхностного положительного заряда, наряду с плектонемичными молекулами ДНК, были визуализированы единичные молекулы с чрезвычайно высоким уровнем компактизации. При повышении уровня суперспирализации ДНК длина оси суперспирали первого порядка молекул уменьшается от 570 до 370 нм с последующим образованием оси суперспирали второго и третьего порядка длиной около 280 и 140 нм соответственно. Компактизация молекул завершается образованием мини-тороидов диаметром около 50 нм и молекул сферической формы. Показано, что компактизация иммобилизованных на аминослюде единичных суперспиральных молекул ДНК до уровня мини-тороидов и сфероидов обусловлена экранированием взаимно отталкивающихся отрицательно заряженных фосфатных групп ДНК положительно заряженными аминогруппами аминослюды, имеющей высокую плотность поверхностного заряда.

Ключевые слова: суперспиральная ДНК; атомно-силовая микроскопия; АСМ; аминослюда; ДНК, компактизация; тороид.

Биоорг. химия 2006, 32 (5):494-510