ДНК персистентная длина
Персистентная длина ДНК - параметр, характеризующий жесткость полимерной цепи на изгиб. Ее можно рассматривать как расстояние вдоль контура цепи, на котором сохраняется корреляция между направлениями элементарных звеньев. Строгое определение см. в разделе Персистентная модель .
Определению персистентной длины двойной спирали ДНК посвящено огромное количество работ. Все методы определения этого параметра основаны на измерении какой-либо характеристики молекул, зависящей от их конформации в растворе. Основная трудность экспериментального определения персистентной длины связана с эффектом исключенного объема, который может существенным образом влиять на конформации полимерной цепи в растворе. Этот эффект проявляется в том, что среднеквадратичные размеры молекулы зависят как от ее персистентной длины, так и от параметра исключенного объема . В первых работах по определению a, выполненных в 60 - начале 70-х годов, исследователи пытались тем или иным способом учесть влияние исключенного объема на размеры клубка. Со второй половины семидесятых годов начал применяться другой подход, основанный на измерении характеристик коротких молекул ДНК, размеры которых не превышают нескольких персистентных длин. При этом вероятность столкновения в пространстве двух звеньев молекулы оказывается черезвычайно малой, и эффекты исключенного объема в этом случае отсутствуют. Практически все работы последнего времени были выполнены на рестрикционных фрагментах ДНК, имеющих строго определенную длину. Использование коротких фрагментов фиксированной длины позволило получить более точные и надежные результаты, и в настоящее время вопрос о персистентной длине ДНК можно считать выясненным.
В широкой области ионных условий персистентная длина ДНК не зависит от ионной силы ( Hagerman P.J., 1981 ) и составляет около 50 плюс минус 5 нм. Лишь при [Na+] меньше или равно 0,002 М и при [Mg2+] меньше или равно 0,0003 М полиэлектролитные свойства ДНК начинают влиять на ее гибкость. Из-за недостаточной экранировки отрицательных зарядов, которые несет двойная спираль, изгибы ее в этих условиях требуют больших затрат свободной энергии, и персистентная длина начинает увеличиваться.
