Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Những thay đổi do nhiệt độ gây ra trong cấu trúc xếp chồng của các phân tử DNA chuỗi đôi xếp thẳng trong các hạt của dung dịch lỏng tinh thể
Tóm tắt
Quang phổ cực phân vòng của các dung dịch phân tán lỏng tinh thể được thu thập từ sự loại trừ pha của các phân tử DNA chuỗi đôi thẳng từ các dung dịch nước muối của polyethylene glycol (120 ≤ C
PEG ≤ 300 mg/mL) đã được điều tra. Sự hình thành các dung dịch phân tán lỏng tinh thể tại nồng độ polyethylene glycol từ 120 đến 200 mg/mL kèm theo sự xuất hiện của một dải âm tính bất thường trong quang phổ cực phân vòng; điều này cho thấy sự đóng gói cholesteric của các phân tử DNA chuỗi đôi trong các hạt của dung dịch. Các dung dịch phân tán lỏng tinh thể được hình thành tại nồng độ PEG cao hơn 220 mg/mL và nhiệt độ phòng không cho thấy bất kỳ dải bất thường nào trong các quang phổ cực phân vòng; điều này cho thấy sự đóng gói hình lục giác của các phân tử DNA chuỗi đôi trong các hạt của dung dịch. Việc làm nóng các dung dịch tinh thể lỏng không hoạt động quang đã kích thích sự chuyển tiếp của dung dịch sang một trạng thái khác đi kèm với sự xuất hiện của một dải âm tính bất thường trong quang phổ cực phân vòng. Sự chuyển tiếp này được xem xét trong khuôn khổ khái niệm chuyển đổi từ cấu trúc hình lục giác của các phân tử DNA sang cấu trúc cholesteric. Một cơ chế định tính cho sự chuyển tiếp này được đề xuất, được hình thành trong các thuật ngữ về các lớp "quasi-tĩnh" của các phân tử DNA chuỗi đôi biến đổi sự định hướng không gian của chúng dưới tác động cạnh tranh của áp suất thẩm thấu của dung môi, độ đàn hồi phương hướng của cấu trúc cholesteric, và các dao động nhiệt.
Từ khóa
#DNA chuỗi đôi #dung dịch phân tán lỏng tinh thể #cực phân vòng #cấu trúc cholesteric #cấu trúc hình lục giácTài liệu tham khảo
Yu. M. Yevdokimov, S. G. Skuridin, and G. B. Lortkipanidze, Liq. Cryst. 12 (1), 1 (1992).
Yu. M. Yevdokimov, V. I. Salyanov, S. V. Semenov, and S. G. Skuridin, DNA Liquid-Crystalline Dispersions and Nanoconstructions (CRC, Boca Raton, FL, 2011).
Yu. M. Yevdokimov, V. I. Salyanov, M. N. Savateev, et al., Tekhnol. Zhivykh Sistem 10 (1), 20 (2013).
A. Goldar, H. Thomson, and J. M. Seddon, J. Phys.: Condens. Matter 20, 035102 (2008).
F. Livolant and A. Leforestier, Prog. Polym. Sci. 21 (6), 1115 (1996).
A. A. Kornyshev, D. J. Lee, S. Leikin, and A. Wynveen, Rev. Mod. Phys. 79 (3), 943 (2007).
T. Bellini, R. Cerbino, and G. Zanchetta, Top. Curr. Chem. 318, 225 (2012).
M. Leonard, H. Hong, N. Easwar, and H. H. Strey, Polymer 42 (13), 5823 (2001)
A. A. Kornyshev, S. Leikin, and S. V. Malinin, Eur. Phys. J. E7, 83 (2002).
A. G. Cherstvy, J. Phys. Chem. B 112 (40), 12585 (2008).
S. A. Pikin, Structural Transformations in Liquid Crystals (Nauka, Moscow, 1981) [in Russian].
Yu. M. Yevdokimov, S. G. Skuridin, V. I. Salyanov, et al., Biophysics (Moscow) 60 (5), 708 (2015).
Yu. M. Yevdokimov, V. I. Salyanov, S. G. Skuridin, et al., The CD Spectra of Double-Stranded DNA Liquid Crystalline Dispersions (Nova Science Publishers, New York, 2011).
S. V. Semenov and Yu. M. Yevdokimov, Biophysics (Moscow) 60 (2), 188 (2015).
Yu. M. Yevdokimov, T. L. Pyatigorskaya, O. F. Polivtsev, et al., Mol. Biol. (Moscow) 10 (6), 1221 (1976).
S. G. Skuridin, H. Damaschun, G. Damaschun, et al., Stud. Biophys. 112 (2–3), 139 (1986).
D. Durand, J. Doucet, and F. Livolant, J. Phys. II 2 (9), 1769 (1992).
F. Livolant, Eur. J. Cell Biol. 33 (2), 300 (1984).
R. L. Rill, T. E. Strzelecka, M. W. Davidson, and D. H. van Winkle, Physica A 176 (1), 87 (1991).
A. Leforestier and F. Livolant, Biophys. J. 65 (1), 56 (1993).
V. Bloomfield, D. M. Crothers, and I. Tinoko, Physical Chemistry of Nucleic Acids (Harper & Row, New York, 1974).
J. Piskur and A. Rupprecht, FEBS Lett. 375 (3), 174 (1995).
R. Podgornik, H. H. Strey, K. Gawrisch, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 93 (9), 4261 (1996).
F. Livolant, A. M. Levelut, J. Doucet, and L. P. Benoit, Nature 339 (6227), 724 (1989).
F. Livolant, J. Mol. Biol. 218 (1), 165 (1991).
Yu. M. Yevdokimov, T. L. Pyatigorskaya, N. A. Belozerskaya, et al., Mol. Biol. (Moscow) 11 (3), 507 (1977).
D. Grasso, S. Fasone, C. La Rosa, and V. Salyanov, Liq. Cryst. 9 (2), 299 (1991).
A. S. Sonin, Introduction to the Physics of Liquid Crystals (Nauka, Moscow, 1983) [in Russian].
Yu. M. Yevdokimov, S. G. Skuridin, and V. I. Salyanov, Liq. Cryst. 3 (11), 1443 (1988).
N. Sundaresan, Th. Thomas, Th. J. Thomas, and C. K. S. Pillai, Macromol. Biosci. 6 (1), 27 (2006).
E. M. Burlyn M. R. Kaufman, Plant Physiol. 51 (5), 914 (1973).
E. M. Burlyn, Plant Physiol. 72 (1), 66 (1983).
C. B. Stanley and H. H. Strey, Macromolecules 36 (18), 6888 (2003).
V. I. Ivanov, L. E. Minchenkova, E. E. Minyat, et al., J. Mol. Biol. 87 (4), 817 (1974).
J. C. Girod, W. C. Jonnson, S K. Huntington, and M. F. Maestre, Biochemistry 12 (25), 5092 (1973).
A. A. Kornyshev and S. Leikin, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 95 (23), 13579 (1998).
L. Rudd, D. J. Lee, and A. A. Kornyshev, J. Phys.: Condens. Matter 19 (41), 416103 (2007).
D. Sanyal, Phys. Rev. E: Stat. Nonlin. Soft Matter Phys. 81 (3, Pt 1), 032901 (2010).
G. B. Lordkipanidze, Yu. M. Yevdokimov, V. A. Kadykov, and Ya. M. Varshavsky, Mol. Biol. (Moscow) 14 (6), 1378 (1980).
S. G. Skuridin, N. S. Badaev, A. T. Dembo, et al., Mol. Biol. (Moscow) 5 (21), 1386 (1987).
S. G. Skuridin, N. S. Badaev, A. T. Dembo, et al., Liq. Cryst. 1 (3), 51 (1988).
S. P. Papkov and V. G. Kulichikhin, The Liquid Crystalline State of Polymers (Khimiya, Moscow, 1977) [in Russian].
A. Gautier, L. Michel-Salamin, E. Tosi-Couture, et al., J. Ultrastruct. Mol. Struct. Res. 97 (1–3), 10 (1986).
T. T. Nguyen, arXiv:1508.02085v1 [q-bio.BM] 9 Aug 2015.
G. S. Chilaya and L. N. Lisetskii, Usp. Fiz. Nauk 134 (2), 279 (1981).
F. A. Lindemann, Physik. Z. 11 (14), 609 (1910).
R. Podgornik and V. A. Parsegian, Phys. Rev. Lett. 80 (7), 1560 (1998).
M. Kanduc, J. Dobnikar, and R. Podgornik, Soft Matter 5 (4), 868 (2009).
E. Grelet, Phys. Rev. Lett. 100 (16), 168301 (2008).