S-Форма ДНК – надсуперспіральна макромолекула з міжнуклеотидною відстанню ~2 Å уздовж осі дуплексу

Abstract

За допомогою атомно-силової мікроскопії візуалізовано суперспіральну ДНК pGEMEX довжиною 3993 пари нуклеотидів, іммобілізовану на різних субстратах (свіжосколотій слюді, стандартній амінослюді і модифікованій амінослюді – з підвищеною та зниженою поверхневою щільністю аміногруп у порівнянні зі стандартною). На модифікованій амінослюді з підвищеною щільністю заряду візуалізовано молекули ДНК з надзвичайно високим рівнем суперспіралізації. Вимірювання контурної довжини поодиноких надсуперспіральних молекул ДНК дозволило визначити відстань між парами нуклеотидів уздовж осі подвійної спіралі, яка варіювала від Н- 1,94 до 2,19 Å для різних молекул. Такі стиснуті подібно до пружини суперспіральні молекули ДНК зі зменшеною міжнуклеотидною відстанню порівняно з відомими формами ДНК віднесено до нової форми ДНК – S-ДНК.

С использованием атомно-силовой микроскопии визуализиро­вана суперспирализованная ДНК pGEMEX длиной 3993 пары нуклеотидов, иммобилизованная на различных субстратах (свежесколотой слюде, стандартной аминослюде и модифици­рованной аминослюде — с повышенной и пониженной поверхно­стной плотностью аминогрупп по сравнению со стандарт­ной). На модифицированной аминослюде, характеризующейся повышенной поверхностной плотностью заряда, визуализиро­ ваны молекулы ДНК с чрезвычайно высоким уровнем суперспирализации. Измерение контурной длины единичных суперспирализованных молекул ДНК позволило определить расстояние между нуклеотидами вдоль оси двойной спирали, варьирующее от Н-1,94 до 2,19 Å для разных молекул Такие сжатые подобно пружине суперспиральные молекулы ДНК с уменьшен­ным межнуклеотидным расстоянием по сравнению с извест­ными формами ДНК были отнесены к новой форме ДНК – S-ДНК.

The supercoiled pGEMEX DNA with length of 3993 nucleotides was immobilized on different substrates (freshly cleaved mica, standard aminomica, modified aminomica with increased and decreased aminogroups surface density comparing with standard aminomica) and studied by the atomic force microscopy. The DNA molecules with extremely high level of supercoiling were visualized on the modified aminomica with increased surface charge density. The rise per nucleotide pair was determined by measurement of a contour length of single oversupercoiled DNA molecules. The rise value per nucleotide pair varied from H=1.94 Å up to H=2.19 Å for different molecules. These spring-like compressed supercoiled DNA molecules with decreased rise in comparison with well known DNA forms were referred to the new DNA form, called S-DNA.