ИЗОГНУТЫЕ дцДНК С ЗАДАННЫМИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСОВ МОСТИКОВЫХ ОЛИГОНУКЛЕОТИДОВ

© 2009 г. О. А. Виноградова*, Е. В. Еремеева*, А. А. Ломзов*^,**, И. А. Пышная*, Д. В. Пышный*^,**^#

^#Тел.: (383) 330-92-74; факс: (383) 333-36-77; e-mail: pyshnyi@niboch.nsc.ru

*Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. акад. Лаврентьева, 8;
**Новосибирский государственный университет, Новосибирск

Поступила в редакцию 29.09.2008 г. Принята к печати 07.11.2008 г.

Изучена возможность создания нетипичных двуцепочечных ДНК-структур с использованием неприродных звеньев, введенных в регулярную нуклеотидную последовательность ДНК. Показано, что вставки, представляющие собой выпетленные нуклеотидные звенья на основе аденилатов и тимидилатов, а также ненуклеотидных остатков фосфодиэфиров диэтиленгликоля, 1,10-декандиола, 3-гидрокси-2-гидроксиметилтетрагидрофурана, введенные в углеводофосфатный остов базового 32-звенного нативного ДНК-дуплекса и образующие внутренние петли в модифицированном двуцепочечном ДНК-фрагменте, приводят к изгибу линейной структуры дуплекса, величина которого в зависимости от состава выпетленных участков варьирует от 16 до 83 градусов. Получены зависимости величины угла изгиба дцДНК от природы и размера ненуклеотидной вставки. Установлено, что на изгиб нерегулярного участка ДНК влияют и электростатические взаимодействия остатков фосфатов. Напряжение структуры комплекса может быть снижено введением напротив выпетливания дополнительных нуклеотидных звеньев, приводящих к некоторой релаксации изогнутой спирали. Выявлено хорошее соответствие полученных характеристик величин изгиба с представленными в литературе данными ЯМР-спектроскопии. Показано, что варьирование природы или размера вставки позволяет регулировать масштаб локального возмущения структуры ДНК-дуплекса, и тем самым влиять как на величину изгиба двойной спирали, так и на дестабилизацию модифицированного комплекса.

Ключевые слова: ненуклеотидная вставка, мостиковый олигонуклеотид, модифицированный ДНК-дуплекс, подвижность, изгиб, выпетливание (внутренняя петля).

Биоорг.химия 2009, 35 (3): 384-396