Biopolym. Cell. 1987; 3(2):66-71.
Структура и функции биополимеров
Влияние различной стабильности пар оснований на кинетику плавления ДНК
1Аншелевич В. В., 1Вологодский А. В.
  1. Институт молекулярной генетики АН СССР
    Москва, СССР

Abstract

Рассматривается кинетика кооперативного выплавления участков ДНК, расположенных на границе спиральных областей. На основании точных расчетов, учитывающих реальную последовательность пар оснований в таких участках, показано, что внутренняя гетерогенность участков этого типа оказывает радикальное влияние на кинетику рассматриваемого процесса. Учет внутренней гетерогенности приводит к увеличению времени релаксации на несколько порядков по сравнению с моделью, в которой стабильность пар оснований внутри участка считается одинаковой. Получающиеся времена релаксации хорошо согласуются с экспериментальными данными. На основе проведенного анализа процесса удалось выделить простые характеристики последовательности, определяющие его скорость.

References

[1] Spatz HC, Crothers DM. The rate of DNA unwinding. J Mol Biol. 1969;42(2):191-219.
[2] Hoff AJ, Roos AL. Hysteresis of denaturation of DNA in the melting range. Biopolymers. 1972;11(6):1289-94.
[3] Michel F. Hysteresis and partial irreversibility of denaturation of DNA as a means of investigating the topology of base distribution constraints: application to a yeast rho- (petite) mitochondrial DNA. J Mol Biol. 1974;89(2):305-26.
[4] Yabuki S, Gotoh O, Wada A. Fine structures in denaturation curves of bacteriophage lambda DNA. Their relation to the intramolecular heterogeneity in base compositon. Biochim Biophys Acta. 1975;395(3):258-73.
[5] Lyubchenko YL, Frank-Kamenetskii MD, Vologodskii AV, Lazurkin YS, Gause GG Jr. Fine structure of DNA melting curves. Biopolymers. 1976;15(6):1019-36.
[6] Vizard DL, Ansevin AT. High resolution thermal denaturation of DNA: thermalites of bacteriophage DNA. Biochemistry. 1976;15(4):741-50.
[7] Lyubchenko YL, Vologodskii AV, Frank-Kamenetskii MD. Direct comparison of theoretical and experimental melting profiles for RF II phiX174 DNA. Nature. 1978;271(5640):28-31.
[8] Wada A, Yabuki S, Husimi Y. Fine structure in the thermal denaturation of DNA: high temperature-resolution spectrophotometric studies. CRC Crit Rev Biochem. 1980;9(2):87-144.
[9] Gotoh O. Prediction of melting profiles and local helix stability for sequenced DNA. Adv Biophys. 1983;16:1-52.
[10] Vologodskii AV, Amirikyan BR, Lyubchenko YL, Frank-Kamenetskii MD. Allowance for heterogeneous stacking in the DNA helix-coil transition theory. J Biomol Struct Dyn. 1984;2(1):131-48.
[11] Perelroyzen MP, Lyamichev VI, Kalambet YuA, Lyubchenko YuL, Vologodskii AV. A study of the reversibility of helix-coil transition in DNA. Nucleic Acids Res. 1981;9(16):4043-59.
[12] Anshelevich VV, Vologodskii AV, Lukashin AV, Frank-Kamenetskii MD. Slow relaxational processes in the melting of linear biopolymers: a theory and its application to nucleic acids. Biopolymers. 1984;23(1):39-58.
[13] Schwarz M, Poland D. Random walk with two interacting walkers. J Chem Phys. 1975; 63(1):557-568.
[14] Schwarz M, Poland D. Relaxation in biological macromolecules: Properties of some exact solutions. J Chem Phys. 1976; 65(7):2620-33.
[15] Kozyavkin SA, Lyubchenko YL. The nonequilibrium character of DNA melting: effects of the heating rate on the fine structure of melting curves. Nucleic Acids Res. 1984;12(10):4339-49.
[16] Suyama A, Wada A. Unwinding kinetics of cooperatively melting regions in DNA. Biopolymers. 1984;23(3):409-33.
[17] Porschke D, Eigen M. Co-operative non-enzymic base recognition. 3. Kinetics of the helix-coil transition of the oligoribouridylic--oligoriboadenylic acid system and of oligoriboadenylic acid alone at acidic pH. J Mol Biol. 1971;62(2):361-81.
[18] Craig ME, Crothers DM, Doty P. Relaxation kinetics of dimer formation by self complementary oligonucleotides. J Mol Biol. 1971;62(2):383-401.
[19] Oka A, Nomura N, Morita M, Sugisaki H, Sugimoto K, Takanami M. Nucleotide sequence of small ColE1 derivatives: structure of the regions essential for autonomous replication and colicin E1 immunity. Mol Gen Genet. 1979;172(2):151-9.
[20] Lifshits IM. Contribution to the statistical thermodynamics of fusion of long heteropolymer chains. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 1974; 65(3):1100-1110.
[21] Azbel MY. DNA sequencing and helix-coil transition. I. Theory of DNA melting. Biopolymers. 1980;19(1):61-80.