ИК-спектроскопия ДНК - раздел Образование, Лекция 10. Абсорбционная спектроскопия
Поскольку Колебания В Нуклеиновых Кислотах Возникают В Разных...
Поскольку колебания в нуклеиновых кислотах возникают в разных частях макромолекулы, их полосы поглощения можно обнаружить в нескольких спектральных диапазонах. Основные колебания наблюдаются между 1800 и 700 см-1. В этом диапазоне различают четыре группы полос: полосы поглощения как следствие валентных колебаний двойных связей в плоскости оснований лежат между 1800 и 1500 см-1; между 1500 и 1250 см-1 находятся полосы, которые сильно зависят от торсионного угла гликозидов в основании; мощные полосы поглощения сахара и фосфата занимают диапазон 1250–1000 см-1; ниже 1000 см-1 располагаются полосы, возникающие в результате сопряжения колебаний основной фосфодиэфирной цепи и колебаний групп сахара.
ИК-спектр ДНК, полученный в растворе H2O, представлен на рисунке 57.11(а). На увеличенном участке спектра можно увидеть область, соответствующую колебаниям фосфатных групп. Наблюдается также значительный вклад H2O в поглощение, что делает проблематичным получение информации в области около 1600 см-1 и ниже 1000 см-1. Для решения этой проблемы спектр той же молекулы был записан в растворе D2O (рис. 57.11б). Очевидно, что использование смеси H2O/D2O делает возможным анализ спектров.
(а) (б)
Рис. 57.11 ИК-спектры ДНК в растворе: а) в Н2О, б) в D2O. На вставках показаны участки спектра, обусловленные в основном колебаниями фосфатных групп (1350-1000 см-1), колебаниями двойных связей оснований в плоскости самих оснований (1740-1570 см-1) и колебаниями сахарофосфатного остова (1000-800 см-1) (Taillandier and Liquier, 1992)
ИК-спектроскопия открывает доступ к самой разнообразной информации о структуре ДНК. Например, можно описать геометрию молекулы, используя так называемые «ИК-маркерные полосы», которые чувствительны к изменению конформации. В Таблице 57.6 приведены наиболее известные ИК-маркерные полосы, принадлежащие А, B и Z конформациям двойной спирали ДНК. Они используются при исследовании переходов из одной конформации в другую (B→A, B→Z, спираль→клубок) при изменении таких факторов, как температура, гидратация, концентрация макромолекул, а также концентрация и тип противоионов. Если раствор содержит смесь различных конформаций, то для количественной оценки содержания отдельных геометрических форм в образце используется компьютерное моделирование, основанное на сравнении наблюдаемых маркерных полос с «чистыми» спектрами. ИК-спектры также содержат полезную информацию об узнавании ДНК-последовательностей различными молекулами, такими как олигонуклеотиды, лекарства и белки.
Таблица З2.6 Основные маркеры инфракрасных полос (в см-1) А- В- и Z-ДНК
Измерение инфракрасных спектров биологических молекул сильно затруднено... КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ Колебания молекул Относительные положения атомов в молекулах постоянно...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
ИК-спектроскопия ДНК
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Лекция 10. Абсорбционная спектроскопия
ВВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Белки и нуклеиновые кислоты имеют характерные полосы поглощения в УФ-области. Биологические макромолекулы
Ультрафиолетовая и видимая спектральная область
Ультрафиолетовая (УФ) и видимая спектральная область соответствует энергетическим переходам порядка 100-1000 кДж∙моль-1 между основным состоянием и первым возбужденным состоянием (
Абсорбционная спектроскопия белков в УФ-области
С первых лет существования молекулярной биологии поглощение ультрафиолетового излучения белками использовалось для изучения конформации полипептидной цепи. Спектр поглощения белков
Спектры поглощения белков в видимой области
Наличие в белках простетических групп (хромофоров) с сильным поглощением в УФ и видимой области значительно облегчает их спектральные исследования. Зачастую хромофоры сами являются частью активного
Спектры поглощения нуклеиновых кислот
Электронные переходы в сахарных остатках и фосфатных группах нуклеотидов лежат в дальней ультрафиолетовой области (до 200 нм), тогда как ароматические основания поглощают в ближней ультрафиолетовой
АБСОРБЦИОННАЯ спектроскопия в Инфракрасной области
Инфракрасная спектроскопия сегодня с успехом используется в изучении молекулярных механизмов белковой активности, предоставляя информацию о молекулярных взаимодействиях. Так инфракрасный дифференци
Спектрометры инфракрасного диапазона
Абсорбционная спектроскопия используется для изучения биологических макромолекул во всем диапазоне спектра электромагнитного излучения. Инфракрасное излучение занимает обширный диапазон волн длиной
Колебания молекул
При выяснении пространственной структуры молекул необходимо знать длины химических связей и углы между ними. Для большего числа молекул численные значения этих величин известны из рентгеновских диф
Колебательные моды многоатомных молекул
Только нормальные моды молекулы способны к взаимодействию с электромагнитным излучением, приводящим к ИК-поглощению. В случае биологических макромолекул, большинство нормальных мод сильно локализов
Методы повышения разрешения
Aнализ вторичной структуры белков с помощью ИК-спектров далеко не однозначен, поскольку полосы в областях амид-I и амид-III довольно широки и не разрешаются на отдельные компоненты,
Полосы амид-I, амид-II, амид-III
Область амид-I (1600-1700 см-1) пептидной группы наиболее часто используется для исследования вторичной структуры белков. Из-за сильного поглощения легкой воды в области 1640-1650 см
Инфракрасная дифференциальная спектроскопия
ИК-спектры крайне чувствительны к небольшим смещениям координат отдельного атома. К примеру, изменение длины водородной связи всего лишь на 0,002 Å приводит к сдвигу частоты в
Спектрометры кругового дихроизма
Сигнал КД представляет собой разность поглощения лево- и право-циркулярно поляризованного света, которая является величиной порядка 10-3 для обычных образцов, поэтому для его точного изм
Вторичные структуры
Спектры КД a-белков, b-белков, a+b-белков, a/b-белков и неупорядоченных полипептидов показаны на рис. З5.5. Молярная эллиптичность выражена в единицах на децимоль аминокислотного остатка.
Базовые спектры белков
Если бы в первом приближении в спектре КД белка можно было пренебречь сопряжением между различными вторичными структурами в нем, то спектр можно было бы рассматривать как простую су
Мембранные белки
Были предложены различные методы интерпретации КД-спектров мембранных белков в терминах вторичных структур, основанные как на эмпирических, так и на теоретических подходах. Исследов
Белок-нуклеиновые взаимодействия
КД-спектры белок-нуклеиновых комплексов при длинах волн выше 250 нм обусловлены вкладом компонентов вторичных структур нуклеиновых кислот, что позволяет исследовать, к примеру, небольшие изменения
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(б) 
Новости и инфо для студентов