Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микрокалометрическое исследование гидратации нуклеотидов, синтетических полинуклеотидов и природных ДНК с различным типом ГЦ-содержанием

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Джапаридзе, Гурам Шалвович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СТРУКТУРА ДНК И ПРОБЛЕМА ГИДРАТАЦИИ ДВОЙНОЙ

СПИРАЛИ.II

§ I. Структура ДНК и её полиморфизм.II

§ 2. Исследование гидратации ДНК физико-химическими методами

§ 3. Теоретические подходы к изучению проблемы гидратации ДНК.

§ 4. Рентгеноструктурный анализ гидратации ДНК

ГЛАВА П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

§ I. Калориметрический метод.

§ 2. Дифференциальная сканирующая калориметрия

§ 3. Низкотемпературный сканирующий дифференциальный микрокалориметр.

§ 4. Обработка калориметрических данных

§ 5. Использованные препараты

ГЛАВА Ш. КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАТАЦИИ

НУКЛЕОТИДОВ.

ГЛАВА 1У.КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАТАЦИИ

СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИНУКЛЕОТИДОВ

ГЛАВА У. КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛВДОВАНИЕ ГИДРАТАЦИИ ПРИРОДНЫХ ДНК. ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ГИДРАТНОЙ

ОБОЛОЧКИ.

§ I. Гидратация ДНК M.LySODEiKTlCUS

§ 2. Гетерогенность гидратной оболочки ДНК.НО

§ 3. Сравнение данных микрокалоршетрии и рентгеноструктурного анализа.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Микрокалометрическое исследование гидратации нуклеотидов, синтетических полинуклеотидов и природных ДНК с различным типом ГЦ-содержанием"

Настоящая работа посвящена изучению гидратации нуклеотидов, синтетических чередующихся АТ- и ГЦ- полинуклеотидов и природных ДНК методом адиабатической низкотемпературной сканирующей микрокалориметрии. Возможности метода низкотемпературной микрокалориметрии при исследовании гидратации биологических макромолекул (белков, нуклеиновых кислот и др.) и более сложных биологических объектов (клетки, ткани и т.д.) хорошо известны и изложены достаточно подробно [1-4]. Поэтому основное внимание нами будет уделено не методическим аспектам проблемы, а изложению и интерпретации экспериментальных результатов исследования гидратации двойных спиралей и субкомпонентов ДНК и сравнению данных микрокалориметрии с результатами других мощных физико-химических методов, применяемых для изучения гидратации макромолекул (рентгеноструктур-ный анализ, ЯМР, ИК-спектроскопия, диэлектрическая спектроскопия, акустические методы и др.).

Диссертационная работа состоит из общей характеристики работы, пяти глав и выводов. Первая глава - обзорная. В ней анализируются работы, посвященные исследованию структуры ДНК, её полиморфизму, изучению механизмов взаимодействия двойной спирали с молекулами растворителя, условиям, приводящим к переходу ДНК в различные упорадоченные конформации. Особое внимание в этой главе уделено современным кристаллографическим данным о гидратации двойной спирали, находящейся в различных формах, и расчетам гидратации отдельных оснований, нуклеотидов и фрагментов ДНК. С первого взгляда может показаться, что конформационному анализу и расчетам уделено в обзорной части слишком большое внимание. Однако, следует учесть, что роль расчетных методов резко возрастает, когда речь заходит о структурной интерпретации экспериментальных данных, полученных в растворе. Действительно, в этом случае прямое сравнение экспериментов с обнаруженными кристаллографическими закономерностями затруднительно, и требуется как можно более полная информация о конформационных возможностях ДНК и динамике гидратной оболочки. Именно такую информацию и дают конформационные расчеты. Таким образом, структурная интерпретация данных калориметрического эксперимента в растворах проводится на основе имеющихся расчетных и кристаллографических данных.

Во второй главе кратко описан метод низкотемпературной сканирующей микрокалориметрии.

Третья, четвертая и пятая главы посвящены изложению экспериментальных результатов исследования фазовых переходов растворителя в замороженных растворах нуклеотидов, синтетических полинуклео-тидов и природных ДНК в нативном и денатурированном состояниях, что дало возможность получить количественные данные о гидратации этих соединений, выявить специфику гидратации отдельных пар оснований в составе двойной спирали и сопоставить их с расчетными и кристаллографическими данными.

В выводах суммированы все основные результаты и заключения данного исследования.

Общая характеристика работы Актуальность темы. Успехи, достигнутые в последние годы в кристаллографии и физико-химии ДНК, свидетельствуют о том, что знание только статической структуры двойной спирали совершенно недостаточно для описания ее свойств, которые определяются деталями вторичной структуры ДНК, её конформационной гибкостью и динамическими характеристиками. Одним из центральных вопросов физики и физико-химии ДНК является выяснение конкретных механизмов взаимодействия структурных субъединиц двойной спирали с водно-ионным окружением. Именно эти взаимодействия, наряду с нуклеотид-ным составом и характером чередования оснований вдоль полинуклео-тидных цепей, определяют принадлежность ДНК к той или иной упорядоченной форме (структурный полиморфизм двойной спирали) и термодинамическую стабильность данной упорядоченной формы ДНК. Существенно, что характер взаимодействия двойной спирали с водно-ионным окружением различен для различных форм ДНК, что ставит вопрос о необходимости учета роли растворителя как при конформационных переходах ДНК в пределах двухтяжевого состояния, так и при описании перехода "спираль-клубок". Данные о координатах и типе динамики воды в ДНК, несомненно, помогут понять механизмы специфического и неспецифического взаимодействия важнейшей в функциональном отношении молекулы с белками - репрессорами и активаторами и нуклеотид-специфическими веществами и белками-рецепторами, определяющими включение систем клеточной и тканевой дифференцировки. Все перечисленные факторы свидетельствуют о чрезвычайной актуальности исследования детальной картины гидратации ДНК, определения примуще-ственных мест локализации молекул растворителя в структуре двойной спирали, выяснения их пространственной взаимоупорядоченности и динамики и говорят в пользу того, что расшифровка структуры гид-ратной воды в ДНК является необходимым этапом выяснения физических свойств и механизмов её функционирования.

Цель работы состоит в экспериментальном изучении гидратации природных и синтетических ДНК, в определении термодинамических параметров растворителя вблизи "поверхности" двойной спирали и в объеме и в установлении корреляции между параметрами гидратации двойной спирали и ГЦ-содержанном молекулы. Основными и конкретными задачами при этом являются:

- установление гидратных чисел (т.е. количества связанных молекул воды) для четырех нуклеотидов (АМФ, ТМФ, ГМФ, 1ЩФ) в водных растворах, при различной их концентрации и оценка относительного влияния этих соединений на окружающие слои воды;

- выяснение влияния отрицательно заряженных фосфатных групп и оснований на термодинамические свойства и структуру близлежащих слоев воды;

- определение термодинамических параметров фазового перехода воды в водных растворах синтетических АТ- и ГЦ- полинуклеотидов и сравнительная оценка влияния этих гомополимеров на окружающие слои воды;

- определение гидратных чисел для АТ- и ГЦ- гомополимеров;

- выяснение роли воды и стэкинг взаимодействия в увеличении термостабильности ДНК при увеличении ГЦ-содержания;

- выяснение характера изменения гидратации двойных спиралей при их переходе в состояние статистических клубков;

- определение параметров гидратации для природных ДНК с различным ГЦ-содержанием и установление эмпирическим путем возможной корреляции между параметрами гидратации двух спиральных структур и нуклеотидным составом молекул природных ДНК.

Научная новизна. В работе метод низкотемпературной сканирующей микрокалориметрии впервые применен для одновременного изучения гидратации отдельных нуклеотидов, синтетических полинуклеотидов и ряда природных ДНК, что позволило одним и тем же физическим методом подойти к решению проблемы гидратации ДНК и её субкомпонентов. Последнее дало возможность проследить за изменением параметров гидратации двухтяжевых молекул ДНК по мере усложнения её организации. Впервые получены микрокалориметрические данные о гидратации отдельных нуклеотидов. Показано, что по гидратационной способности отдельные нуклеотиды располагаются в следующем ряду: ТМФ > ГМФ >• Щф >= АМФ. Выявлена роль метильной группы в гидратации синтетических чередующихся полинуклеотидов (поли- [с1(А-Т)] и поли- [¿(Г-Ц)] ). Показано, что АТ-полимер характеризуется гораздо большей гидратацией, нежели ГЦ- полимер ( ГГдТ«28.0 МЕ^О/МЮ; ПГцв 16.0 МН20/Ш0). Изучено денатурационное изменение гидратации для АТ- и ГЦ- полимеров. Показано, что увеличение термостабильности ДНК при росте ГЦ- содержания определяется, помимо возрастания количества внутримолекулярных Н- связей, увеличением стэкинг-взаямодействий между парами. Уточнена эмпирическая зависимость параметров гидратации двойной спирали ДНК от ГЦ-содержания, установленная ранее в ИФ АН ГССР. Показано, что гидратная "оболочка" двойной спирали состоит из внутреннего ("структурного") и внешних гидратных слоев. Впервые охарактеризованы все термодинамические параметры фазового перехода лёд-вода в замороженных водных растворах нуклеотидов, полинуклеотидов и некоторых природных ДНК (напр., ДНК М.1У5СЮЕ1КТ1Си5 ) в широком интервале концентраций и температур. Впервые построена диаграмма состояния в координатах: температура - ГЦ-содержание - количество связанных молекул воды для водных растворов ДНК в интервале температур 0*100°С и 0*100$ ГЦ-еодержания.

Практическая и научная ценность. Экспериментально обнаруженная в работе мшфогвтерогвнность гидратной оболочки двойной спирали ДНК, зависящая, в первую очередь, от ГЦ-содержания и чередования оснований, может играть важную роль при переходах ДНК из основной ("базисной") В-конформации в другие упорядоченные формы. Частично это обстоятельство нашло подтверждение установлением взаимосвязи между гидратацией, ГЦ-содержанием и способностью ДНК принимать различные упорядоченные формы. Выявленные в работе структурные особенности гидратной оболочки ДНК требуют внимательного анализа влияния на свойства гидратных слоев различных низко- и высокомолекулярных веществ, что чрезвычайно важно для понимания проблем организации, устойчивости, функционирования ДНК и установления кодов их специфического взаимодействия. Так, на основе полученных в данной работе результатов в ИФ АН ГССР были поставлены и реализованы эксперименты по изучению теплоемкости волокон ДНК при гелиевых температурах [5,6] и по выяснению специфики гидратации ГЦГЦ.-полимеров на их способность принимать левозакрученную кон-формацию ( 2 -ДНК), при высоких концентрациях солей [7] . Обнаруженные в работе закономерности гидратации ДНК крайне важны для правильной интерпретации результатов, свидетельствующих об изменении гидратации ДНК опухолевых клеток и изменении гидратных свойств опухолевых клеток по сравнению с нормальными [8-10]. Наконец, полученные в работе данные о характере фазового перехода лёд-вода в водно-солевых растворах нуклеотидов, полинуклеотидов, природных ДНК и выявленные нами особенности в низкотемпературных тепловых свойствах этих соединений, имеют крайне важное практическое значение для молекулярной криобиофизики, в частности, при решении проблемы консервации геномов высших организмов, с помощью низких и сверхнизких температур.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на пятом совещании по конформационным изменениям биополимеров в растворах (Телави,1980 г.), на международном симпозиуме по биофизике нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов (Таллин, 1981 г.), на международном сипмозиуме по биокалориметрии (Тбилиси,1981 г.), на второй международной конференции по состоянию воды и ионов в биологических системах (Бухарест, 1982 г.,), на первом Всесоюзном биофизическом съезде (Москва, 1982 г.), на тестом Советско-французском симпозиуме по структуре и функции белков и нуклеиновых кислот (Цхалтубо, 1982 г,), на школе по молекулярной биофизике (Харьков, 1983 г.).

Публикации. По диссертационной теме опубликовано 7 работ.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Джапаридзе, Гурам Шалвович

ВЫВОДЫ

1. Определены термодинамические параметры фазового перехода растворителя в водных растворах нуклеотидов (АМФ, ТМФ, ГМФ, ЩФ) в широкой области их концентрации. Получены параметры гидратации для всех нуклеотидов. Показано, что по гидратационной способности нуклеотиды могут быть расположены в следующем ряду: ТМФ >ГМФ >ЩФ >АМФ.

2. Исследование термодинамических параметров фазового перехода растворителя в водных растворах нуклеотидов и синтетического соединения [А-ССН^-А] показало существенное влияние фосфатных групп и связанных с ними противоионов на термодинамические свойства и структуру близлежащих слоев воды.

3. Предложены схемы гидратации нуклеотидов с указанием преимущественных мест локализации молекул воды, учитывая калориметрические и расчетные данные, имеющиеся в литературе. Показана возможность образования мостиковой связи между водным кластером около СН3 группы тимина и гидратной шубой противо-иона фосфатной группы.

4. Проведено исследование характера фазового перехода растворителя в водных растворах синтетических чередующихся полинуклеотидов поли- [бЦА-Т)] и поли- [с1(Г-Ц)] . Определены термодинамические параметры фазового перехода лед-вода в широкой области концентрации этих полимеров. Определены гид-ратные числа для пар оснований в АТ- и ГЦ- спиралях: 28+1 М Н20ДП0 и ПГЦ(= 16+1 М Н20/Ш0.

5. Показано, что в состоянии синтетических клубков ДНК гидратируется больше, нежели в спиральном состоянии и изменение составляет от величины гидратации нативных молекул.

6. Опровергнута точка зрения, согласно которой рост термостабильности ДНК при увеличении ГЦ-содержания может быть объяснен увеличением количества "мостиковых водородносвязанных молекул воды". Показано, что при этом основную роль, помимо увеличения количества внутримолекулярных Н-связей, должно играть увеличение стэкинг взаимодействия между парами оснований.

7. Основываясь на результатах калориметрического исследования нуклеотидов, синтетических полинуклеотидов и природных ДНК различного ГЦ-содержания, установлена гетерогенность гидрат-ной оболочки ДНК; показано, что гдцратация природных ДНК уменьшается с ростом ГЦ-содержания, согласно эмпирической зависимости:

8. Сопоставление данных микрокалориметрии с данными ЯМР и рентгенографии, имеющимися в литературе, позволило выявить не только гетерогенность в гидратации ДНК, вызванную химическим составом молекулы, но и структурную гетерогенность гидратации двойной спирали. Показано существование "структурного" слоя гидратной оболочки, обусловленного спиральной симметрией молекулы ДНК. Количество молекул воды в этом слое также зависит от ГЦ-содержания и меняется согласно эмпирической зависимости: аСтР=[й-о.обс%гщ]

9. Построена диаграмма состояния в координатах: температура-параметры гидратации ДНК / , /-ГЦ-содержание. Показано, что переход спираль-клубок характеризуется исчезновением структурной фракции гидратной оболочки на фоне общего увеличе

- 121 ния количества связанных молекул воды в денатурированном состоянии.

10. Дана структурная интерпретация гетерогенности гидратации двойной спирали сопоставлением микрокалориметрических данных с рентгеноструктурными исследованиями гидратации ДНК.

Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору физико-математических наук Мревлшпвили Г.М. за руководство работой и всестороннюю помощь в обсуждении результатов, академику АН ГССР Андроникашвили Э.Л. за постоянное внимание и руководство общей программой изучения низкотемпературных тепловых свойств биологических веществ, сотрудникам отдела физики биополимеров ИФАН ГССР Сохадзе В.М., Татишвили Д.А. и Орвелашвили Л.В. за помощь в проведении калориметрических экспериментов и обсуждении результатов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Джапаридзе, Гурам Шалвович, Тбилиси

1. Андроникашвили Э.Л. Некоторые проблемы биофизики в свете тепловых измерений. - Биофизика, 1972, 17, с.1068-1078

2. Мревлишвили Г.М. Термодинамические свойства биополимеров в спиральном и клубковом состояниях в интервале температур 4-400 К.-Биофизика, 1977, 22, с.181-191

3. Мревлишвили Г.М. Низкотемпературная калориметрия биологических макромолекул. УФН, 1979, 128, с.273-312

4. Мревлишвили Г.М. Низкотемпературная калориметрия биологических макромолекул. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, 1981, Тбилиси, M АН ГССР, 315 с.

5. Андроникашвили Э.Л., Мревлишвили Г.М., Джапаридзе Г.Ш., Соха-дзе В.М., Емельянов К.А., Татишвили Д.А., Чанчалатвили З.И. Низкотемпературная теплоемкость ДНК при различных степенях гидратации. ДАН СССР, 1982, 264, с.729-732

6. Мревлишвили Г.М., Андроникашвили Э.Л., Джапаридзе Г.Ш., Соха-дзе В.М., Татишвили Д.А., Емельянов К.А. Теплоемкость ДНК при низких температурах и различных влажностях. Биофизика, 1982, 27, с.987-994

7. Андроникашвили Э.Л., Мревлишвили Г.М. Исследование состояния воды в опухолевых тканях калориметрическим методом. ДАН СССР, 1968, 183, с.463-465

8. Andronikashvili E.L., Mrevlishvili G.M. Structure and Functional Role of Bound Water in Normal and Tumour Cells and Tissues.-L'eauEt Les Systemes Biologiques, 1976, C.N.R.S. ed., 246, p.275-282.

9. Webb S.J,, Bather R. Infrared Studies of Isolated Normal and Tumour DMA, Phys.Med.Biol., 1970, 15, p.271-279.

10. Wilkins M.H.F., Stokes A.R., Wilson H.R. Molecular Structure of Nucleic Acids. Nature, 1953, 171, p.738-740.

11. Franklin R.E., Gosling R.G. Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. Nature, 1953, 171, p.740-741.

12. Вилкинс М.Х.Ф. Конфигурация молекул нуклеиновых кислот. -Биофизика, 1963, 8, с. 641-658.

13. Feughelman М., Langridge R., Seeds W.E., Stokes A.R., Wilson H.R., Hooper C.W., Wilkins M.H.F., Barclay R.K. / Hamilton L.D. Molecular Structure of Deoxyribose Nucleic Acid and Nucleo-protein. Nature, 1955, 175, p.834-838.

14. Watson J.D., Czick F.H.C. A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature, 1953, 171, p.737-738.

15. Langridge R., Marvin D.A., Seeds W.E., Wilson H.R., Hooper C.W., Wilkins M.H.F,, Hamilton L.D. The Molecular Configuration on Deoxyribonucleic Acid, II. Molecular Models and Their Fourier Transforms. J.Mol.Biol., 1960, 2, p.38-64.

16. Иванов В.И. Конформации ДНК. Автореферат докторской диссертации, М.: МГУ, 1979, 25 с.

17. Itakura К., Katagiri N., Bahl С.P., Wightman R.H., Narang S.A. Improved Tsiester Approach for the Synthesis of Pentadecathy-midelic Acid. J.Am.Chem.Soc., 1975, 97, p.7327-7332.

18. Conner B.N., Takano T., Tanaka S., Itakura R., Dickerson R.E. The Molecular Structure of d(CGCG), a Fragment of Right1. Jr r ir-Handed Double Helix A-DKA, Nature, 1982, 295, p.294-299.

19. Dickerson R.E., Drew H.R. Kinematic Model for B-DNA. Proc. Natl. Acad.Sci. U.S.A., 1981, 78, p.7518-7522.

20. Dickerson R.E., Drew H.R. Structure of a B-DNA Dodecamer.1.. Influence of Base Sequence on Helix Structure. J.Mol. Biol., 1981, 149, p.761-786.

21. Drew H.R., Dickerson R.E. Structure of a B-DHA Dodecamer.

22. I. Geometry of Hydration. J.Mol.Biol., 1981, 151, p.555-556.

23. Wing R.M., Drew H.R., Takano T., Broka C., Tanaka S., Itakura K., Dickerson R.E. Crystal Structure Analysis of a Complete Turn of B-DNA. Nature, 1980, 287, p.755-758.

24. Drew H.R., Takano T., Tanaka S., Itakura K., Dickerson R.E. High-Salt d(CGCG), a Left-Handed Z*-DNA Double Helix.1. Jr Jr Jr

25. Nature, 1980, 286, p.567-575.

26. Drew H.R., Dickerson R.E. Conformation and Dynamics in a Z-DNA Tetramer. J.Mol.Biol., 1981, 152, p.725-736.

27. Wang A.H.-J., Quigley G.J., Kolpak F.J., Grawford T.L., van Boom J.H., van der Marel G., Rich A. Molecular Structure of a Left-Handed Double Helical DNA Fragment at Atomic Resolution. Nature, 1979, 282, p.680-686.

28. Wang A.H.-J., Quigley G.J., Kolpak F.J., van der Marel G., van Boom J.H., Rich A. Left-Handed Double Helical DNA: Variations in the Backbone Conformation. Science, 1981, 211, p.171-177.

29. Pohl P.M., Jovin T.M. Salt-Induced. Co-operative Conformational Change of a Synthetic DNA: Equilibrium and Kinetic Studies with Poly (dG-dC). J.Mol.Biol., 1972, 67, p.575-396.

30. Shakked Z., Rabinovich D., Cruse W.B.I., Egert E., Kennard 0., Sala G., Salisbury S.A., Viswamitra M.A. Single Crystal X-ray Structure Analyses of Octamer GGTATACC. - Proc.R.Soc. London, 1981, 8213, p.479-487.

31. Crawford J.L., Kolpak P.J., Wang A.H.-J., Quigley G.J., van Boom J.H., van der Marel G., Rich A. The Tetramer d(C G C G)jr jr jr

32. Crystallizes as a Left-Handed Double Helix. Proc.Natl.Acad. Sci. U.S.A., 1980, 77, p.4016-4020.

33. Lomonosoff G.P., Butler P.J.G., Klug A. Sequence-Dependent Variation in the Conformation of DM. J.Mol.Biol., 1981, 149, p.745-760.

34. Dickerson R.E., Drew H.R., Conner B.N., Wing R.H., Pratini A.V., Kopka M.L. The Anatomy of A-,B-, and Z-DNA. Science, 1982, 216, p.475-485.

35. Peck L.J., Wang J.C. Sequence Dependence of the Helical Eepeat of DM in Solution. Nature, 1981, 292, p.375-378.34 . Rhodes D., Elug A. Sequence-Dependent Helical Periodicity of DM. Nature, 1981, 292, p.378-380.

36. Petel D.J., Kozlowski Sh.A., Nordheim A., Rich A. Right-Handed and Left-Handed DNA: Studies of B- and Z-DNA by Using Proton Nuclear Overhauser Effect and pNMR. Proc.Natl.Acad.- 127

37. Sei. U.S.A., 1982, 79, p.14-13-1417.

38. Иванов В.И. Двойная спираль ДНК. Молекулярная биология, 1983, 17, с. 616-621.

39. Falk М., Poole A.G., Goymour C.G. Ifrared Study of the State of Water in the Hydration Shell of DNA. Can.J.Chem., 1970, 48, p.1536-1542.

40. Falk M., Hartman K.A., Lord R.C. Hydration of Deoxyribonucleic Acid. I.A Gravimetric Study.- J.Am.Chem.Soc.,1962,84,p.3843-3846.

41. Василеску Д. Некоторые электрические свойства нуклеиновых кислот и их компонентов. В кн.: Физико-химические свойства нуклеиновых кислот, М.: Наука, 1976, с. 43-79.

42. Ascoli F., Botre С., Liguori A.M. Irreversible Changes of Ionic Activities Following Thermal Denaturation of Sodium Deoxyribonucleate.- J.Mol.Biol., 1961, 3, p.202-207.

43. De Voe H., Tinoko I. The Stability of Helical Polynucleotides: Base Contributions.- J.Mol.Biol., 1962, 4, p.500-317.

44. Eegland D. Nucleic Acids, Peptides and Proteins.- In: Water. A Comrehensive Treatise, New York-London: Plenum Press, 1975, 4, p.354-363.

45. Jacobson В. Hydration Structure of Deoxyribonucleic Acid and Its Physico-Chemical Properties.- Nature, 1953, 172,p.666-667.

46. Jacobson В., Anderson W., Arnold J.T. A Proton Magnetic Keso-nance Study of the Hydration of Deoxyribonucleic Acid. -Nature, 1954, 173, p.772-773.

47. Wolf В., Hanlon S. Structural Transitions of Deoxyribonucleic Acid in Aqueous Electrolyte Solutions. II. The Hole of Hydration. Biochemistry, 1975, 14, p.1661-1670.

48. Сухоруков Б.И., Семенов М.А., Малеев В.Я., Шабаргина Л.Н. Исследование структурных превращений сахарофосфатной цепи и азотистых оснований гидрата ДНК методом ИК-спектроскопии. -Биофизика, 1979, 24, с.611-619.

49. Lubas В., Wilczok Т. NMR Study on Mobility of Dm Molecules in Solution. Biopolymers, 1971, 10, p.1267-1276.

50. Buckin X.A., Tselikova S.V., Sarvasian A.P. A New Method of Investigation of Counterion-Nucleic Acid Interactions. Studia Biophysica, 1982, 87, p.233-234.

51. Мревлишвили Г.М., Привалов П.Л. Исследование гидратации макромолекул калориметрическим методом. В сб.: Состояние и роль воды в биологических системах, М.: Наука, 1967, с.87-92

52. Привалов П.Л., Мревлишвили Г.М. Исследование состояния водыв растворах калориметрическим методом. Биофизика, 1966, II, с.951-955

53. Привалов П.Л., Мревлишвили Г.М. Гидратация макромолекул в на-тивном и денатурированном состояниях. Биофизика, 1967, 12, с.22-29

54. Mrevlishvili G.M., Syrnikov Tu.P. Thermodynamic Quantities of Water Phase Transition in Biopolymer Solutions of High Concentrations. Studia Biophysica, 1974, 43, p.155-170.- 129

55. Lubas В., Wilczok Т. Effect of Ionic Strength on DNA Hydration During Thermal Helix-Coil Transition. Biochem. et Bio-phys. Acta, 1970, 224, p.1-9.

56. Мревлитвили Г.М., Джапаридзе Г.Ш., Сохадзе B.M., Чанчалатви-ли З.И. Гидратация ДНК в спиральном и клубковом состояниях. -В материалах Ш Всесоюзной конференции по конформационным изменениям биополимеров в растворах, Тбилиси: Мецниереба, 1975, с.46-47

57. Chattoray D.K., Bull H.B. Calorimetric Study of Water-DNA Interactions. J.Col.Interf.Sei., 1971, 35, p.220-226.

58. Tunis M.J., Hearst J.E. On the Hydration of DNA. I. Preferential Hydration and Stability of DNA in Concentrated Trifluoro-acetate Solution. Biopolymers, 1968, 6, p.1324-1344.

59. Tunis M.J., Hearst J.E. On the Hydration of DNA. II. Base Composition Dependence of the Net Hydration of DNA. Biopolymers, 1968, 6, 1345-1353.

60. Hearst J.E., Vinograd J. The Net Hydration of Deoxyribonucleic Acid. Proc.Natl.Acad.Sei. U.S.A., 1961, 47, p.825-829.

61. Lewin Sh. Displacement of Water and its Control of Biochemical Reactions, New York-London: Academic Press, 1974.

62. Cooke R., Kuntz I.D. Properties of Water in Biological Systems. An.Rev.Biophys.Bioeng., 1974, 3, p.95-126.

63. Kuntz I.D., Kauzmann W. Hydration of Proteins and Polypeptides, -- Adv.Prot.Chem., 1974, 28, p.239-345.

64. Texter J. Hydration of DNA. Progr.Biophys.Mol.Biol,, 1978, 33, p.83-97.

65. Physicochemical State of Ions and Water in Living Tissues and Model Systems (Ed.Hazlewood C.F.). Ann.New York Acad. Sci., 1973, 204, p.1-631.

66. L'Eau Et Les Systemes Biplogiques (Ed.C.N.R.S.), 1976, 246, p.1-321.

67. Water. A Comprehensive Treatise (Ed.Franks F.), New York-London: Plenum Press, 1972-1976,

68. The Physics and Physical Chemistry of Water

69. Water in Crystalline Hydrates

70. Aqueous Solutions of Simple Electrolytes

71. Aqueous Solutions Amphiphiles and Macromolecules

72. Water in Disperse Systems.

73. Franks F. Solvation Interactions of Proteins in Solution.

74. Phil.Trans.R.Soc. Lond., 1977, B278, p.89-96.

75. Richards W.G. Ah intio Methods and the Study of Molecular Hydration, In: Water. A Comprehensive Treatise, 1979, 6, p.123-138.- 131

76. Pullman В. Aspects of Biomolecules in Their Surroundings: Hydration and Cation Binding. Frontiers in Physicochemical Biology, 197S, p.143-163.

77. Metropolis N., Rosenbluth A.?/., Rosenbluth M.W., Teller A.H., Teller E. Equation of State Calculations by Fast Computing Machines. J.Chem.Phys., 1953, 21, p.1087-1092.

78. Pullman A., Pullman B. New Path in the Molecular Orbital Approach to Solution of Biological Molecules. Quart.Rev. Biophys., 1974, 7, P.303-567.

79. Poltev V.I., Shulyupina N.X., D'yakonova L.P., Malenkov G-.G. Simulation of the Interaction of Water Molecules With Nucleic Acid Bases Using Atom-Atom Potential Functions. Studia Biophysica, 1981, 84, p.187-194.

80. Данилов В.И., Швариман А.З. Об одной эффективной схеме определения точек гидратации нуклеотидных оснований. ДАН Укр. ССР, 1981, II, с.66-68

81. Данилов В.И., Шварцман А.З. Теоретическое изучение точек гидратации Уотсон-Криковских пар оснований. ДАН Укр.ССР, 1981, 12, с.39-41