Выпуски

 / 

2021

 / 

Сентябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Множественность "возвратных" холестерических структур в жидкокристаллических дисперсиях ДНК

  а,  а,  а,  б,  в
а Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, ул. Вавилова 32, Москва, 119991, Российская Федерация
б Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
в Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау, просп. Акад. Семенова 1а, Черноголовка, Московская обл., Ногинский р-н, 142432, Российская Федерация

Систематизированы результаты исследований свойств дисперсий ДНК, формируемых при фазовом исключении этих молекул. В рамках представления о существовании "квазинематичеcкиx" cлоёв из ориентационно упорядоченных молекул ДНК в частицах дисперсий выяснено влияние температуры и осмотического давления на их структуру. Обнаруженный нами новый фазовый переход гексагональная → "возвратная" холестерическая упаковка молекул ДНК описан с учетом обобщённого критерия Линдеманна. Множественность "возвратных" фаз и их структура зависят от характеристик ДНК и водно-полимерного раствора.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
Ключевые слова: ДНК, жидкокристаллические дисперсии, круговой дихроизм, текстуры, интеркаляторы, "возвратные" фазы, критерий Линдеманна
PACS: 61.30.Eb, 64.70.M−, 82.70.−y (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.09.038843
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/9/d/
Цитата: Евдокимов Ю М, Скуридин С Г, Салянов В И, Семёнов С В, Кац Е И "Множественность "возвратных" холестерических структур в жидкокристаллических дисперсиях ДНК" УФН 191 999–1015 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 23 июня 2020, доработана: 22 июля 2020, 28 сентября 2020

English citation: Yevdokimov Yu M, Skuridin S G, Salyanov V I, Semenov S V, Kats E I “Multiplicity of 're-entrant' cholesteric structures in DNA liquid-crystalline dispersionsPhys. Usp. 64 (9) (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.09.038843

Список литературы (126) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Robinson C Tetrahedron 13 219 (1961)
  2. Luzzati V, Nicolaïeff A J. Mol. Biol. 7 142 (1963)
  3. Potaman V N et al Nucleic Acids Res. 9 55 (1981)
  4. Brandes R, Kearns D R Biochemistry 25 5890 (1986)
  5. Strzelecka T E, Rill R L J. Am. Chem. Soc. 109 4513 (1987)
  6. Livolant F et al Nature 339 724 (1989)
  7. Wissenburg P et al Macromolecules 28 2315 (1995)
  8. Parsegian V A et al Meth. Enzymology 127 400 (1986)
  9. Todd B A et al Biophys. J. 94 4775 (2008)
  10. Livolant F, Bouligand Y J. Phys. France 47 1813 (1986)
  11. Yevdokimov Yu M, Skuridin S G, Salyanov V I Liq. Cryst. 3 1443 (1988)
  12. Singh S Phys. Rep. 324 107 (2000)
  13. Merchant K, Rill R L Macromolecules 27 2365 (1994)
  14. Kassapidou K et al Biopolymers 46 31 (1998)
  15. Rill R L et al Chromosoma 98 280 (1989)
  16. Livolant F J. Mol. Biol. 218 165 (1991)
  17. Leforestier A, Livolant F Biol. Cell 71 115 (1991)
  18. Durand D, Doucet J, Livolant F J. Phys. II France 2 1769 (1992)
  19. Leforestier A, Livolant F Biophys. J. 65 56 (1993)
  20. Livolant F, Leforestier A Prog. Polym. Sci. 21 1115 (1996)
  21. Mitov M Soft Matter 13 4176 (2017)
  22. Lerman L S Proc. Natl. Acad. Sci. USA 68 1886 (1971)
  23. Evdokimov Yu M et al FEBS Lett. 23 180 (1972)
  24. Akimenko N M et al FEBS Lett. 38 61 (1973)
  25. Maniatis T, Venable J H, Lerman L S J. Mol. Biol. 84 37 (1974)
  26. Lerman L S Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 38 59 (1974)
  27. Поглазов Б Ф, Тихоненко А С, Энгельгардт В А ДАН СССР 143 1233 (1962); Poglazov B F, Tikhonenko A S, Engelhardt V A Proc. USSR Acad. Sci. 145 450 (1962)
  28. Laemmli U K Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72 4288 (1975)
  29. Hud N V, Vilfan I D Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 34 295 (2005)
  30. Hoang T X et al J. Chem. Phys. 140 064902 (2014)
  31. Yevdokimov Yu M, Skuridin S G, Lortkipanidze G B Liq. Cryst. 12 1 (1992)
  32. Goldar A, Thomson H, Seddon J M J. Phys. Condens. Matter 20 035102 (2007)
  33. Biswas N et al Chem. Phys. Lett. 539-540 157 (2012)
  34. Yevdokimov Yu et al Crystals 9 162 (2019)
  35. Livolant F Physica A 176 117 (1991)
  36. Евдокимов Ю М, Компанец О Н УФН 184 665 (2014); Yevdokimov Yu M, Kompanets O N Phys. Usp. 57 615 (2014)
  37. Adamczyk A Mol. Cryst. Liq. Cryst. Incorp. Nonlin. Opt. 170 53 (1989)
  38. Арансон И С УФН 183 87 (2013); Aranson I S Phys. Usp. 56 79 (2013)
  39. Евдокимов Ю М и др ДАН 467 556 (2016); Yevdokimov Yu M et al Dokl. Phys. Chem. 467 53 (2016)
  40. Yevdokimov Yu M et al J. Biol. Phys. 43 45 (2017)
  41. Евдокимов Ю М и др Жидкокристаллические дисперсии и наноконструкции ДНК (М.: Радиотехника, 2008); Yevdokimov Yu M et al DNA Liquid-Crystalline Dispersions and Nanoconstructions (Boca Raton, FL: CRC Press. Taylor and Francis Group, 2011)
  42. Yevdolimov Yu M et al Structural DNA Nanotechnology: Liquid-Crystalline Approach (Biotechnology Vol. 4 Applied Synthetic Biology, Ed. J N Govil) (Houston, TX: Studium Press, 2014) p. 327
  43. Евдокимов Ю М и др Теxнол. живыx cиcтем 10 (1) 20 (2013)
  44. Strey H H, Parsegian V A, Podgornik R Phys. Rev. Lett. 78 895 (1997)
  45. Leonard M et al Polymer 42 5823 (2001)
  46. Cherstvy A G J. Phys. Chem. B 112 12585 (2008)
  47. Hoang T X et al J. Chem. Phys. 140 064902 (2014)
  48. Podgornik R et al Biophys. Chem. 57 111 (1995)
  49. Odijk T Biophys. Chem. 73 23 (1998)
  50. Stanley C B, Hong H, Strey H H Biophys. J. 89 2552 (2005)
  51. Yasar S et al Sci. Rep. 4 6877 (2014)
  52. Goldar A, Thomson H, Seddon J M J. Phys. Condens. Matter 20 035102 (2007)
  53. Ubbink J, Odijk T Biophys. J. 68 54 (1995)
  54. Grasso D et al Liq. Cryst. 9 299 (1991)
  55. Grasso D, Gabriele-Campisi R, La Rosa C Thermochim. Acta 199 239 (1992)
  56. Skuridin S et al Liq. Cryst. 3 51 (1988)
  57. Durand D, Doucet J, Livolant F J. Phys. II France 2 1769 (1992)
  58. Gautier A et al J. Ultrastruct. Mol. Struct. Res. 97 10 (1986)
  59. Barry E et al Phys. Rev. Lett. 96 018305 (2006)
  60. Чилая Г С, Лисецкий Л Н УФН 134 279 (1981); Chilaya G S, Lisetskii L N Sov. Phys. Usp. 24 496 (1981)
  61. Chandrasekhar S Liquid Crystals 2nd ed. (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1992)
  62. Kornyshev A A, Leikin S, Malinin S V Eur. Phys. J. E 7 83 (2002)
  63. Blinov L M Structure and Properties of Liquid Crystals (Dordrecht: Springer, 2010)
  64. Azároff L V Mol. Cryst. Liq. Cryst. 60 73 (1980)
  65. Odijk T Biophys. Chem. 46 69 (1993)
  66. Odijk T Europhys. Lett. 24 177 (1993)
  67. Podgornik R, Strey H H, Parsegian V A Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 3 534 (1998)
  68. Вайнштейн Б К Дифракция рентгеновых лучей на цепных молекулах (М.: Изд-во АН СССР, 1963)
  69. Vainshtein B K Diffraction of X-Rays by Chain Molecules (Amsterdam: Elsevier Publ. Co., 1966)
  70. Kornyshev A A et al Phys. Rev. Lett. 95 148102 (2005)
  71. Kamien R D, Selinger J V J. Phys. Condens. Matter 13 R1 (2001)
  72. Lee D J, Wynveen A, Kornyshev A A Phys. Rev. E 70 051913 (2004)
  73. Harris A B, Kamien R D, Lubensky T C Phys. Rev. Lett. 78 1476 (1997)
  74. Tombolato F, Ferrarini A J. Chem. Phys. 122 054908 (2005)
  75. Saeva F D, Wysocki J J J. Am. Chem. Soc. 93 5928 (1971)
  76. Sackman E, Voss J Chem. Phys. Lett. 14 528 (1972)
  77. Saeva F D, Sharpe P E, Olin G R J. Am. Chem. Soc. 95 7656 (1973)
  78. Saeva F D Liquid Crystals and Ordered Fluids Vol. 2 (Eds J F Johnson, R S Porter) (New York: Plenum Press, 1974) p. 581
  79. Holzwarth G, Holzwarth N A W J. Opt. Soc. Am. 63 324 (1973)
  80. Nordén B Appl. Spectrosc. Rev. 14 157 (1978)
  81. Spada G P, Brigidi P, Gottarelli G J. Chem. Soc. Chem. Commun. 14 953 (1988)
  82. Maestre M F, Reich C Biochemistry 19 5214 (1980)
  83. Livolant F, Maestre M F Biochemistry 27 3056 (1988)
  84. Livolant F Eur. J. Cell Biol. 33 300 (1984)
  85. Cемёнов C В, Евдокимов Ю М Биофизика 60 242 (2015); Semenov S V, Yevdokimov Yu M Biophysics 60 188 (2015)
  86. Yevdokimov Yu M et al Liq. Cryst. Their Appl. 18 64 (2018)
  87. Belyakov V A et al Liq. Cryst. 20 777 (1996)
  88. Yevdokimov Yu M et al The CD Spectra of Double-Stranded DNA Liquid-Crystalline Dispersions (New York: Nova Science, 2011)
  89. Brunner W C, Maestre M F Biopolymers 13 345 (1974)
  90. Сонин А С Введение в физику жидких кристаллов (М.: Наука, 1983)
  91. Sundaresan N et al Macromol. Biosci. 6 27 (2006)
  92. Евдокимов Ю М и др Оптика и спектроск. 123 64 (2017); Yevdokimov Yu M et al Opt. Spectrosc. 123 56 (2017)
  93. Yevdokimov Yu M et al Chem. Phys. Lett. 707 154 (2018)
  94. Yevdokimov Yu M et al Chem. Phys. Lett. 717 59 (2019)
  95. Yevdokimov Yu et al Crystals 9 162 (2019)
  96. Giannini G Med. Chem. Rev. Online 1 47 (2004)
  97. Marco D, Arcamone F, Zunino Mechanism of Action of Antimicrobial and Antitumor Agents (Antibiotics) Vol. 3 (Eds J W Corcoran et al) (Berlin: Springer-Verlag, 1975) p. 101
  98. Neidle S, Taylor G Biochim. Biophys. Acta 479 450 (1977)
  99. Lober G et al Studia Biophys. 71 203 (1978)
  100. Gabbay E J et al Biochemistry 15 2062 (1976)
  101. Patel D J, Canuel L L Eur. J. Biochem. 90 274 (1978)
  102. Calendi E et al Biochem. Biophys. Acta 103 25 (1965)
  103. Triebel H et al Stud. Biophys. 81 79 (1980)
  104. Reinert K E Nucleic Acids Res. 11 3411 (1983)
  105. Fritzche H et al Biochemistry 21 3940 (1982)
  106. Ward D C, Reich E, Goldberg I Science 149 1259 (1965)
  107. Barthalemey-Clavay V, Maurizot J-C, Sicard P J Biochimie 55 859 (1973)
  108. Plumbridge T W, Aarons L J, Brown J R J. Pharm. Pharmacol. 30 69 (1978)
  109. Blake A, Peacocke A R Biopolymers 6 1225 (1968)
  110. Plumbridge T W, Brown J R Biochim. Biophys. Acta (BBA) Nucleic Acids Protein Synth. 479 441 (1977)
  111. Doscočil J, Frič I FEBS Lett. 37 55 (1973)
  112. Plumbridge T W, Brown J R Biochim. Biophys. Acta (BBA) Nucleic Acids Protein Synth. 563 181 (1979)
  113. Захаров М А и др Биофизика 50 834 (2005); Zakharov M A et al Biophysics 50 721 (2005)
  114. Lindemann F A Phys. Z. 14 609 (1910)
  115. Dash J G Rev. Mod. Phys. 71 1737 (1999)
  116. Buchenau U, Zorn R, Ramos M A Phys. Rev. E 90 042312 (2014)
  117. Guerra R E Phys. Rev. Lett. 124 218001 (2020)
  118. Vopson M M, Rogers N, Hepburn I arXiv:2005.12912
  119. Khokhlov A R, Semenov A N Physica A 108 546 (1981)
  120. Selinger J V, Bruinsma R F Phys. Rev. A 43 2922 (1991)
  121. Hansen J P, McDonald I R Theory of Simple Liquids 1st ed. (London: Academic Press, 1976)
  122. Bedanov V M, Gadiyak G V, Lozovik Yu E Phys. Lett. A 109 289 (1985)
  123. Lawson A C Philos. Mag. 89 1757 (2009)
  124. Guardiola R, Navarro J J. Phys. Chem. A 115 6843 (2011)
  125. Kornyshev A A et al Rev. Mod. Phys. 79 943 (2007)
  126. Евдокимов Ю М и др Биофизика 61 421 (2016); Yevdokimov Yu M et al Biophysics 61 351 (2016)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение