62 Физич. Свойства нк. Денатурация, ренатурация: механизм, качеств. И количеств характеристика, биологич. Роль. Метод молеклярной гибридизации.

Молекулы нуклеиновых кислот содержат множество отрицательно заряженных фосфатных групп и образуют комплексы с ионами металлов; их калиевая и натриевая соли хорошо растворимы в воде. Концентрированные растворы нуклеиновых кислот очень вязкие и слегка опалесцируют, а в твердом виде эти вещества белые. Нуклеиновые кислоты сильно поглощают ультрафиолетовый свет, и это свойство лежит в основе определения их концентрации. С этим же свойством связан и мутагенный эффект ультрафиолетового света. Длинные молекулы ДНК хрупки и легко ломаются, например при продавливании раствора через шприц. Поэтому работа с высокомолекулярными ДНК требует особой осторожности. Химическая структура. Нуклеиновые кислоты ? это длинные цепочки, состоящие из четырех многократно повторяющихся единиц (нуклеотидов). Их структуру можно представить следующим образом: Символ Ф обозначает фосфатную группу. Чередующиеся остатки сахара и фосфорной кислоты образуют сахарофосфатный остов молекулы, одинаковый у всех ДНК, а огромное их разнообразие обусловливается тем, что четыре азотистых основания могут располагаться вдоль цепи в самой разной последовательности. Сахаром в нуклеиновых кислотах является пентоза; четыре из пяти ее углеродных атомов вместе с одним атомом кислорода образуют кольцо. Атомы углерода пентозы обозначают номерами от 1? до 5?. В РНК сахар представлен рибозой, а в ДНК ? дезоксирибозой, содержащей на один атом кислорода меньше. Фрагменты полинуклеотидных цепей ДНК и РНК показаны на рисунке.

Денатурация ДНК - переход ДНК из двухнитевой формы в однонитевую при разрыве водородных связей между комплементарными парами оснований под воздействием высоких температур.

Ренатурация (renaturation)

- Восстановление (после денатурации) нативной (биологически активной) пространственной структуры биополимера (белка или нуклеиновой кислоты). В частности, ренатурация ДНК (после денатурации нагреванием) может происходить при медленном охлаждении, что используется для получения гибридных гетеродуплексов.

Метод дифференциальной диагностики и прямого выявления нуклеиновых кислот в исследуемом материале с помощью реакции молекулярной гибридизации и полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Диагностическая суть этих методов заключается в том, что у исследователей имеются определенные олигонуклеотиды, воспроизводящие (или комплементарные), высококонсервативные и высокоспецифичные последовательности нуклеотидовиз искомого генома. В реакции молекулярной гибридизации такие олигонуклеотилы называют зондами, в методе ПЦР -праймерами. В реакции молекулярной гибридизации назначение этих специфических олигонуклеотидов-"найти'' в исследуемой нуклеиновой кислоте комплементарные последовательности, и сформировать структуры согласно природе комплементарных взаимодействий между парами азотистых оснований . Материалом для исследований служит кровь, культуральная жидкость, ликвор, биопсийный материал, носоглоточные смывы, моча и пр. биологические субстанции. Молекулярно-генетические методы перспективны при необходимости ранней диагностики ВИЧ до появления в сыворотке AT, при неясных серологических результатах, при определении наличия ВИЧ в организме новорожденных детей от инфицированных женщин. Целесообразно использовать эти методы при обследовании серонегативных сексуальных партнеров инфицированных лиц