ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фотохимические процессы в замороженных растворах биополимеров из "Криохимия" Раскрытие механизмов мутаций в таких биологически важных молекулах, какими являются молекулы нуклеиновых кислот, исключительно важно и не нуждается в особых обоснованиях. Облучение ДНК УФ-светом приводит к мутациям. В целях выяснения механизма реакций фотодимеризации пуриновых и пирими-диновых оснований, происходящих в ДНК [655, 656], проведены исследования более простых модельных систем [657]. В работе [658] изучали механизм образования димеров тимина в замороженных до температуры жидкого азота водных растворах при их облучении УФ-светом. Фотохимические превращения оснований нуклеиновых кислот, в том числе и тимина, зависят от присутствия добавок в замороженных растворах, механизм действия которых до конца не ясен. Например, в присутствии нафталина (1,5-10-4 М) наблюдается увеличение выхода димеров на 15% и снижение на 75% в присутствии ацетона (5-10 4 М) в замороженном водном растворе тимина (3-10 3 М). По мнению авторов, в процессе фотодимеризации тимина участвует синглетное состояние тимина, а наблюдающиеся сенсибилизация и ингибирование выхода димера обусловлены влиянием нафталина и ацетона на это состояние. [c.244] К сожалению, анализ полученных авторами результатов проведен фактически без учета структуры замороженных растворов. По нашему мнению, механизм фотодимеризации оснований нуклеиновых кислот и их производных в замороженных растворах по существу имеет тот же механизм, что и в жидкой фазе, а все наблюдающиеся в эксперименте аномальные зависимости вызваны структурной и фазовой неоднородностью замороженных растворов. При замораживании осуществляется пространственное сближение растворенных молекул. Этим, в частности, объясняется повышение выхода димеров при замораживании [657—659]. [c.244] При облучении замороженных растворов оснований нуклеиновых кислот возможно образование и стабилизация (например, при температуре жидкого азота) промежуточных продуктов, которые претерпевают превращения при последующем повышении температуры. В пользу образования промежуточного соединения говорит тот факт [661], что флуоресценция, обусловленная димером тимина, не наблюдается непосредственно при —196 °С во время облучения, а появляется при повышении температуры. [c.245] Обзор работ по фотохимии нуклеиновых кислот и их компонентов, в том числе и в замороженных растворах, имеется в [662, 663]. [c.245] Исследование структуры биополимеров в кристаллическом виде при низких температурах зачастую связано с большими трудностями. Замораживание одиночных кристаллов белков представляет большую проблему, так как расширение кристаллизационной воды во время фазового перехода вода—лед, как правило, разрушает кристалл. Чтобы избежать разрушения кристалла, авторы работы [664] предложили метод замораживания кристаллов мио-глобина кашалота при гидростатическом давлении в 250 МПа. Метод основан на том, что при давлениях 210—350 МПа лед существует в фазовых состояниях как лед III и лед IX. Переход воды в лед III сопровождается уменьшением объема, а не увеличением, как это имеет место при образовании обычного льда I, если замораживание проводится при атмосферном давлении. [c.245] Выращивание кристаллов веществ из их растворов при низких температурах широко используется на практике [665]. Например, из этилового спирта (71ПЛ =—117,3°С) выращивали кристаллы L-аспарагина. В последнее время достигнуты успехи в получении кристаллических форм ферментов и фермент-субстратных комплексов в условиях низких температур [666]. Рентгенографическое ис-еледование структуры фермент-субстратных комплексов позволит глубже понять механизм действия ферментов [667]. [c.245] Вернуться к основной статье